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Die Erfindung betrifft einen C-Bogen in Hybrid-Bauweise und eine medizinische Bildgebungsanlage umfassend den C-Bogen.
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Medizinische Bildgebungsanlagen, bspw. in Form von Röntgensystemen, sind hinlänglich bekannt. Neben bodenmontierten Systemen sind auch deckenmontierte Systeme bekannt. Ein zentrales Bauteil derartiger Einrichtungen ist der C-Bogen, an dem typischerweise die Röntgenstrahlenquelle und der Röntgendetektor angeordnet sind. Der C-Bogen ist an einer Halterung bzw. einem Laufwagen angeordnet, relativ zu welchem er entlang seiner Orbitalbahn beweglich ist, indem Laufrollen des Laufwagens entlang des C-Bogens abrollen. Der Laufwagen kann seinerseits an einem Stativ, einer Haltevorrichtung oder einem Roboter-Arm der medizinischen Bildgebungsanlage angeordnet sein, welche jeweils bewegbar ist. Insbesondere kann der Laufwagen samt C-Bogen translatiert, aber auch gekippt oder verschwenkt werden. Durch die Vielzahl von Bewegungsfreiheitsgraden der medizinischen Bildgebungsanlage können die Röntgenstrahlenquelle und der Röntgendetektor auf einander ausgerichtet um ein Isozentrum bewegt werden, um Bilder eines Untersuchungsobjektes aus unterschiedlichen Richtungen aufnehmen zu können.
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Insbesondere für die Bildgebung in der Angiographie wird eine stabile Rotationsbewegung von Röntgenstrahlenquelle und Röntgendetektor um das Isozentrum benötigt. Für eine besonders stabile Rotationsbewegung wird ein Führungssystem für den C-Bogen benötigt.
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C-Bögen bisheriger Angiographie-Anlagen werden mittels Gießen oder Strangpressen gefertigt. Strangpressen besitzt den Nachteil, dass weitere Systemkomponenten wie Röntgenstrahlenquelle oder Röntgendetektor spezielle Vorrichtungen benötigen. Der Gießprozess erfordert erhöhte Toleranzbereiche und eine spanende Nachbearbeitung des Gussteils zumindest an den Anbindungspunkten. Durch die größeren Toleranzen entstehen schwankende Vorspannkräfte auf die Laufrollen des Laufwagens. Des Weiteren erfordert der Gießprozess eine gleichmäßige Wandstärke für das Gussteil, sodass in vielen Bereichen des C-Bogens mehr Material als benötigt vorliegt. Das erhöht nachteilig das Eigengewicht und die Materialkosten und erschwert die Bewegung des C-Bogens.
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Für eine stabile Führung des C-Bogens in dem Laufwagen ist in bekannten medizinischen Bildgebungsanlagen ein Führungssystem vorgesehen, wie in 1 und 2 gezeigt. An dem Gussteil G sind in einem konkreten Beispiel Laufflächen L vorgesehen, auf denen Laufrollen (hier nicht gezeigt) des Laufwagens abfahren bzw. abrollen können. Die Laufrollen bewegen sich jeweils zwischen zwei in den Laufflächen L vorgesehenen Edelstahldrähten D, die die Laufrollen entlang der Orbitalbahn führen. Für die Befestigung der Drähte D müssen Nuten N in das Gussteil G gefräst werden, in welche die Drähte D eingelegt werden. Die Drähte werden dann mit Platten P, welche stirnseitig an das Gussteil G geschraubt werden, vorgespannt.
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Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen C-Bogen bereitzustellen, der durch eine vereinfachte Fertigung, eine höhere Bauteilgenauigkeit und ein geringeres Eigengewicht gekennzeichnet ist. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen C-Bogen mit verbesserten Hygiene-Eigenschaften bereit zu stellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen C-Bogen und eine medizinische Bildgebungsanlage gemäß den unabhängigen Ansprüchen. Bevorzugte und/oder alternative, vorteilhafte Ausgestaltungsvarianten sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Der erfindungsgemäße C-Bogen ist für den Einsatz in einer medizinischen Bildgebungsanlage ausgebildet. Die medizinische Bildgebungsanlage ist bevorzugt als Röntgenbildgebungsanlage ausgebildet, wie sie mit Bezug zum Stand der Technik bereits beschrieben wurde. Der C-Bogen ist in Hybridbauweise aus einer Vielzahl von Komponenten aufgebaut. Die einzelnen Komponenten werden miteinander verklebt. Die einzelnen Komponenten des C-Bogens erstrecken sich dabei jeweils entlang der Orbitalbahn über den gesamten C-Bogen hinweg. Mit anderen Worten erstrecken sich die Komponenten jeweils von dem einen Ende des C-Bogens bis zum anderen Ende des C-Bogens. Die einzelnen Komponenten verlaufen entlang der Orbitalbahn, d.h. sie verlaufen parallel zur Orbitalbahn bzw. entlang des Umfangs des durch den C-Bogen definierten Kreissegments. Dies bedeutet, dass die einzelnen Komponenten sowohl radial und/oder dazu senkrecht versetzt entlang der Orbitalbahn verlaufen können. Insbesondere können sich die einzelnen Komponenten radial und/oder senkrecht dazu versetzt über die Breite bzw. die Tiefe des C-Bogens erstrecken bzw. entsprechend ausgerichtet sein.
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Die Fügetechnik des Klebens wird so eingesetzt, dass wenigstens zwei Komponenten mit einander verklebt werden. Eine Komponente kann auch mit mehr als einer anderen Komponente verklebt sein. Sie muss aber nicht mit allen weiteren Komponenten verklebt sein. Zwei Komponenten können über wenigstens eine dritte Komponente indirekt mit einander verklebt sein.
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Durch die geklebte Hybridbauweise lassen sich bei der Herstellung Komponenten wesentlich leichter anbringen, ohne dass Bohrungen oder Gewinde in diese eingebracht werden müssen. Dies spart Fertigungskosten und Zeit. Besonders bevorzugt werden auch Röntgenstrahlenquelle und Röntgendetektor an den C-Bogen angeklebt. Dadurch werden schwer zu reinigende Zwischenbereiche bzw. Hohlräume eliminiert, was insgesamt das Hygiene-Risiko herabsetzt. Alternativ zur Fügetechnik des Klebens können einzelne Komponenten des C-Bogens auch miteinander verschraubt oder verschweißt werden.
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Der erfindungsgemäße C-Bogen umfasst in bevorzugten Ausführungen tragende Komponenten in Form von zwei Aluminium-Panels, zwischen welchen wenigstens eine weitere Komponente angeordnet ist. Bevorzugt sind eine Vielzahl von weiteren Komponenten zwischen den Aluminium-Panels angeordnet. Die Aluminium-Panels erstrecken sich radial versetzt zur Orbitalbahn des C-Bogens und verlaufen parallel zu einander. Eines der Aluminium-Panels weist einen Radius kleiner des Orbitalbahn-Radius, das andere Aluminium-Panel einen Radius größer des Orbitalbahn-Radius auf. Die Aluminium-Panels erstrecken sich bevorzugt über die gesamte Breite des C-Bogens. Dies verleiht dem C-Bogen seine Grund-Stabilität. Die Aluminium-Panels sind leicht und tragen so vorteilhaft zu einer Gewichtsreduzierung ggü. einem Gussbauteil bei. Die Aluminium-Panels schließen die wenigstens eine weitere Komponente sandwich-artig in radialer Richtung ein. Beide Aluminium-Panels können mit der wenigstens einen weiteren Komponente verklebt sein. Jedenfalls ist jedes Aluminium-Panel mit einer der wenigstens einen weiteren Komponente verklebt. Die zwei Aluminium-Panels werden über wenigstens eine der weiteren Komponenten zusammengehalten. Mit anderen Worten werden die Aluminium-Panels durch die wenigstens eine weitere Komponente in einem festen, durch ihre Radien definierten Abstand gebracht und gehalten. Insbesondere werden die Aluminium-Panels durch die wenigstens eine weitere Komponente entlang der Orbitalbahn parallel zu einander gehalten.
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Die wenigstens eine weitere Komponente des C-Bogens ist in vorteilhaften Ausführungen der Erfindung als U-Profil, I-Profil, Vierkant-Profil oder zylinderförmiges Hohl-Profil ausgebildet. Derartig ausgebildete Halbzeuge sind Standard-Bauteile, die vor einem Einbau kaum bzw. nur noch wenig nachbehandelt oder vorbereitet werden müssen. Auch hierdurch reduziert sich der Herstellungsaufwand für den C-Bogen. Besonders bevorzugt weisen mehrere weitere Komponenten dieselbe Profilform auf, alternativ dazu können aber auch mehrere Profilformen in einem C-Bogen eingesetzt werden.
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Besonders bevorzugt ist die wenigstens eine weitere Komponente als gerolltes Aluminium-Profil ausgebildet, was zu einer weiteren Gewichtseinsparung beiträgt.
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In alternativen Ausführungen kann die wenigstens eine weitere Komponente auch als ein geschweißtes Blech oder mehrere davon ausgebildet sein.
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Um die Stabilität des C-Bogens weiter zu erhöhen, ohne gleichzeitig sein Gewicht massiv zu erhöhen, kann die wenigstens eine weitere Komponente wenigstens ein versteifendes Stahlblech umfassen. Bevorzugt verläuft das versteifende Stahlblech über die gesamte Breite des C-Bogens und erstreckt sich folglich senkrecht zum Radius des C-Bogens. Besonders bevorzugt ist das Stahlblech zwischen einem Aluminium-Panel und wenigstens einer der weiteren Komponenten angeordnet. In dieser Ausführung ist das Stahlblech also parallel zu dem Aluminium-Panel ausgerichtet. Besonders bevorzugt sind an beiden Aluminium-Panels Stahlbleche vorgesehen. Alternativ oder zusätzlich können die Stahlbleche auch nicht direkt mit wenigstens einem der Aluminium-Panels verklebt sein, sondern zwischen wenigstens zwei der weiteren Komponenten angeordnet und verklebt sein. In anderen Alternativen können eines oder mehrere sich radial zwischen weiteren Komponenten angeordnete Stahlbleche vorgesehen sein. Mit anderen Worten können mehrere weitere Komponenten vorgesehen sein, wobei wenigstens ein Halbzeug-Profil und wenigstens ein Stahlblech zur Verstärkung umfasst ist. Bevorzugt sind jeweils mehrere vorgesehen.
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Das bisherige Führungssystem des C-Bogens wird erfindungsgemäß gebildet, indem die wenigstens eine weitere Komponente wenigstens eine Lauffläche für eine von einem Laufwagen der medizinischen Bildgebungsanlage umfasste Laufrolle umfasst. Die Bildgebungsanlage kann also insbesondere einen Laufwagen mit wenigstens einer Laufrolle aufweisen, wobei die Laufrolle in das am C-Bogen ausgebildete Führungssystem eingreift. Die Lauffläche umfasst einen sich entlang der Orbitalbahn erstreckenden Führungssteg für die Laufrolle. Anders ausgedrückt, wird die Lauffläche des Führungssystems durch ein eigenes Bauteil gebildet, welches ebenfalls mit weiteren Komponenten des C-Bogens und insbesondere mit Profil-Halbzeugen und/oder einem Aluminium-Panel verklebt wird. Das Laufflächen-Bauteil ist derart ausgebildet, dass es einstückig einen Führungssteg formt, der bei Bewegung des C-Bogens relativ zum Laufwagen die Bewegung wenigstens einer Laufrolle entlang der Orbitalbahn führt. Die einstückige Ausbildung des Führungsstegs erübrigt den bisher eingesetzten Führungsdraht sowie den Bearbeitungsschritt des Nutfräsens, sodass Materialkosten und Bearbeitungszeit reduziert werden. Das Hygiene-Risiko wird weiter minimiert, da schwer zu reinigende Zwischenräume zwischen Draht und Nut eliminiert werden. Bevorzugt ist mehr als eine Lauffläche vorgesehen. Zur Verbesserung des Führungssystems sind besonders bevorzugt für eine Laufrolle zwei sich gegenüberliegend angeordnete Laufflächen vorgesehen, wobei genau diese Laufflächen auch zur Führung von in Orbitalbahnrichtung hinter einander angeordneten Laufrollen ausgebildet sein können. Insbesondere sind entlang der Breite des C-Bogen beidseitig des C-Bogens Laufflächen vorgesehen, sodass vorteilhaft Laufrollen beidseitig des C-Bogens in Orbitalbahnrichtung geführt werden.
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Um den Fertigungsprozess weiter zu vereinfachen, wird die wenigstens eine Lauffläche aus einem Standard-Zukaufteil in Form eines gerollten Federstahlblechs gebildet. Hier verbleibt als Vorverarbeitungsschritt für die Fertigung lediglich das Einbringen des Führungsstegs. Insbesondere sind alle Laufflächen gleichartig ausgebildet.
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In einer besonders bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen C-Bogens umfasst die wenigstens eine weitere Komponente vier Aluminium-U-Profile. Die zwei U-Profil-Paare sind jeweils rückseitig miteinander verklebt. D.h., ihre den Öffnungen gegenüberliegenden Seiten sind äußerlich mit einander verklebt, sodass die Öffnungen der U-Profile in entgegengesetzte Richtungen weisen. Die vier U-Profile sind nun seitlich mit den Aluminium-Panels verklebt. D.h., die an die Öffnungen der U-Profile angrenzenden Seiten sind äußerlich jeweils mit einem der Aluminium-Panels verklebt. Diese Anordnung und Befestigung bewirkt von außen, insbesondere von den Seiten des C-Bogens her, zugängliche Innenbereiche zweier U-Profile. In diesen Innenbereichen sind jeweils zwei sich gegenüberliegende Laufflächen angeordnet, die wiederum mit den U-Profilen, insbesondere den an die U-Profil-Öffnung angrenzenden Innenseiten verklebt sind. Alternativ oder zusätzlich können einzelne der Komponenten auch verschweißt oder verschraubt sein. Es können in besonderen Ausführungen also Mischformen einzelner oder aller genannten Fügetechniken eingesetzt werden. In die von außen zugänglichen U-Profile kann nun beidseitig wenigstens eine Laufrolle des Laufwagens eingreifen, wobei jede Laufrolle von zwei sich gegenüberliegenden Führungsstegen geführt wird.
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In einer Ausführung des erfindungsgemäßen C-Bogens sind die sich gegenüberliegend in einem der Aluminium-U-Profile angeordneten Laufflächen aus einem in U-Form gebogenen Federstahlblech gebildet. Das U-förmige Federstahlblech bildet folglich zwei Laufflächen gleichzeitig aus. Das Federstahlblech weist vorteilhaft als Außenmaß unter Berücksichtigung von Fügetoleranzen im Wesentlichen das Innenmaß des Aluminium-U-Profils auf, sodass Spaltmaße vorteilhaft minimiert werden. Durch die Ausbildung zweier Laufflächen durch ein Federstahlblech wird die Bauteilkomplexität weiter herabgesetzt.
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In alternativen Ausführungen, welche nicht über die oben beschriebene Anordnung der vier Aluminium-U-Profile verfügt, ist die wenigstens eine Lauffläche aus einem sich über die Breite des C-Bogens erstreckenden versteifenden Federstahlblech gebildet ist.
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In weiteren Ausführungen des erfindungsgemäßen C-Bogens sind zwei Gehäuse-Teile aus Kunststoff umfasst, die äußerlich mit den Aluminium-Panels verklebt sind. D.h., die Gehäuse-Teile werden mit den Außenseiten der Aluminium-Panels verklebt. Insbesondere wird ein Gehäuse-Teil jeweils mit einem Aluminium-Panel verklebt. Insbesondere erstrecken sich die Gehäuse-Teile jeweils senkrecht zum Radius des C-Bogens wenigstens über die gesamte Breite des C-Bogens, mit anderen Worten über die gesamte Breite der Aluminium-Profile. Die Gehäuse-Teile bilden äußerlich die Außenflächen des C-Bogens aus. über die Anbringung der Gehäuse-Teile wird also die für einen C-Bogen typische Außenform gebildet. Entsprechend weisen die Gehäuse-Teile in Ausführungen der Erfindung eine radial nach außen gerichtet konvex ausgebildete Außenfläche auf. Die Innenfläche der Gehäuse-Teile ist in Ausführungen der Erfindung jeweils entsprechend der Ausbildung der Aluminium-Panels in Richtung senkrecht zum Radius des C-Bogens flach ausgebildet, um bestmöglichen Formschluss mit den Aluminium-Panels zu erreichen. In dieser Ausführung verlaufen die Gehäuse-Teile nicht entlang der Seitenflächen des C-Bogens.
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Besonders bevorzugt sind die Gehäuse-Teile wenigstens mit einer weiteren Komponente verklebt und fassen diese seitlich entlang der Orbitalbahn ein. Besonders bevorzugt sind die Gehäuse-Teile jeweils auch wenigstens mit einer der weiteren Komponenten verklebt, insbesondere mit den äußeren beiden der vier Aluminium-U-Profile. In dieser Ausführung sind die Gehäuse-Flächen also derart ausgebildet, dass sie die Aluminium-Panels seitlich umgreifen und sich zumindest teilweise entlang der Seitenflächen erstrecken. Die Gehäuse-Teile weisen also eine Breite größer die der Aluminium-Panels auf. Die Gehäuse-Teile erstrecken sich bevorzugt radial, also entlang der Seitenflächen des C-Bogens soweit, dass sie auch die wenigstens eine weitere Komponente zwischen den Aluminium-Panels mit einfasst, jedoch nicht soweit, dass seitliche, bevorzugt durch die weitere Komponente gebildete Öffnungen für einen Eingriff wenigstens einer Laufrolle mit einer Lauffläche behindert. Besonders bevorzugt fassen die Gehäuse-Teile eine Mehrzahl der weiteren Komponenten ein. Insbesondere erstrecken sich die Gehäuse-Teile genau so weit, dass durch wenigstens eine der weiteren Komponenten gebildete Öffnungsränder für den Eingriff der Laufrolle bündig mit den GehäuseTeilen abschließen. Derart ergibt sich eine weitgehend geschlossene Oberfläche für den C-Bogen, sodass der C-Bogen weniger anfällig für gesundheitsschädigende Verschmutzung und leicht zu reinigen ist. Die Gehäuse-Teile bewirken in dieser Ausführung auch zusätzliche Stabilität.
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Dieser Effekt kann noch verstärkt werden, indem die Gehäuse-Teile zur zusätzlichen Versteifung Glas- oder Carbonfaser-verstärkt sind.
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In weiteren Ausführungen der Erfindung weist wenigstens eines der Gehäuse-Teile wenigstens eine sich entlang der Orbitalbahn erstreckende Ausnehmung zur Führung eines Antriebriemens und/oder zur Aufnahme von Schaltleisten auf. Bevorzugt sind mehrere Ausnehmungen vorgesehen. Die wenigstens eine Ausnehmung weist also eine Nutform auf, die sich entlang des Umfangs des C-Bogens, insbesondere über seine gesamte Erstreckung in umfänglicher Richtung erstreckt. Bevorzugt weist das die in radialer Richtung die Außenfläche des C-Bogens bildende Gehäuse-Teil die Ausnehmung auf. Die Breite und/oder Tiefe der Ausnehmung ist vorteilhaft an die Ausmaße von Antriebsriemen und/oder Schaltleisten angepasst, sodass bei vollständiger Montage des C-Bogens diese vollständig in der jeweiligen Ausnehmung aufgenommen sind und keine Teile über die durch die Gehäuse-Teile gebildete Außenfläche des C-Bogens überstehen. Dadurch kann eine sichere und störungsfreie Orbital-Bewegung des C-Bogens realisiert werden, da die Ausnehmungen einen Einklemmschutz für darin befindliche Komponenten bewirken.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine medizinische Bildgebungsanlage umfassend
- - einen erfindungsgemäßen C-Bogen wie oben beschrieben,
- - jeweils eine an dem C-Bogen angeordnete Röntgenstrahlenquelle und einen Röntgendetektor, sowie
- - einen Laufwagen mit wenigstens einer Laufrolle.
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Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Durch diese Beschreibung erfolgt keine Beschränkung der Erfindung auf diese Ausführungsbeispiele. In verschiedenen Figuren sind gleiche Komponenten mit identischen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich. Es zeigen:
- 1 einen als Gussbauteil ausgebildeten C-Bogen nach dem Stand der Technik,
- 2 eine Detailansicht des C-Bogens nach 1,
- 3 eine Ansicht einer mobilen medizinischen Bildgebungsanlage in Form einer Angiographie-Anlage umfassend einen C-Bogen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
- 4 einen Querschnitt eines C-Bogens in einer Ausführung der vorliegenden Erfindung,
- 5 eine perspektivische Darstellung einer Lauffläche eines erfindungsgemäßen C-Bogens in einer Ausführung der Erfindung, und
- 6 einen perspektivischen Detail-Querschnitt eines C-Bogens mit Laufrollen in einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
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1 und 2 wurden weiter oben bereits beschrieben.
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3 zeigt eine mobile medizinische Bildgebungsanlage 1 in Form einer Angiographie-Anlage mit einem C-Bogen 3, der auf einem Gerätewagen 7 angeordnet ist. Der C-Bogen 3 ist mittels einer oder mehrerer mechanischer Verbindungen derart an dem Gerätewagen 7 angeordnet, dass der C-Bogen 3 in mehreren Freiheitsgraden verstellbar ist. So kann er zum Beispiel rotiert (siehe Pfeile), gekippt und translatiert werden. Die wenigstens eine mechanische Verbindung umfasst einen an dem Gerätewagen 7 vorgesehenen Laufwagen 2. Der C-Bogen 3 ist in dem Laufwagen 2 derart gelagert, dass der C-Bogen 3 entlang seiner Orbitalbahn relativ zu dem Laufwagen 2 verstellt werden kann. Die Lagerung umfasst wenigstens eine, bevorzugt eine Vielzahl von Laufrollen (hier nicht gezeigt) im Inneren des Laufwagens 2. Diese sind derart angeordnet, dass sie seitlich in wenigstens eine im C-Bogen vorgesehene orbital verlaufende Öffnung 31 des C-Bogens 3 eingreifen. Bevorzugt ist beidseitig des C-Bogens 3 eine derartige Öffnung 31 vorgesehen, um eine stabile und gleichmäßige Orbitalbewegung des C-Bogens 3 zu ermöglichen. Die Laufrollen laufen auf wenigstens einer in der Öffnung 31 vorgesehenen Lauffläche (hier nicht gezeigt) ab. Laufrollen und bevorzugt mehrere Laufflächen bilden erfindungsgemäß ein Führungssystem für den C-Bogen 3, welches mit Bezug zu den weiteren Figuren näher beschrieben wird.
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Am C-Bogen 3 ist an einem Ende eine Röntgenquelle 4 und an dem anderen Ende ein Röntgendetektor 5 angeordnet, mit welchen Röntgenaufnahmen eines Untersuchungsobjekts in einer Vielzahl von möglichen Aufnahmepositionen (Angulationen) aufgenommen werden können.
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Der Gerätewagen 2 weist mehrere, zum Beispiel zwei, drei oder vier insbesondere multi- oder omni-direktionale Räder 6 auf, mittels denen er vorwärts, seitwärts und/oder in Kurven bewegt und einfach in alle Richtungen verfahren werden.
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Die erfindungsgemäße medizinische Bildgebungsanlage 1 kann alternativ auch als immobile Bildgebungsanlage ausgebildet sein, die entweder fest im Boden oder über ein Deckenstativ fest montiert ist, wobei auch hier mechanische Verbindungen wie oben beschrieben zum Verstellen des C-Bogens 3 vorgesehen sind.
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4 zeigt einen Querschnitt eines C-Bogens 3 in einer Ausführung der vorliegenden Erfindung.
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Der C-Bogen 3 ist in Hybridbauweise und insbesondere in Leichtbauweise aus einer Vielzahl von Komponenten aufgebaut. Die Komponenten sind miteinander verklebt, wobei jede Komponente wenigstens mit einer weiteren Komponente, bevorzugt mit mehreren weiteren Komponenten verklebt ist. Jede der Komponenten erstreckt sich entlang der Orbitalbahn über den gesamten C-Bogen hinweg.
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Der C-Bogen 3 umfasst als tragende Komponenten zwei flach ausgebildete Aluminium-Panels 8. Diese verlaufen umfänglich des C-Bogens 3 und weisen einen unterschiedlichen Radius auf. Beide Aluminium-Panels 8 weisen die gleiche Breite auf und erstrecken sich senkrecht zum Radius des C-Bogens im Wesentlichen über die gesamte Breite des C-Bogens. Dadurch bilden die beiden Aluminium-Panels 8 einen Zwischenraum zwischen sich aus, in dem wenigstens eine weitere Komponente angeordnet ist, welche die Aluminium-Panels 8 zueinander fixiert. Die wenigstens eine weitere Komponente wird mit den Aluminium-Panels 8 verklebt.
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Die wenigstens eine weitere Komponente umfasst in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel vier U-förmig ausgebildete Aluminium-Profile 9. Alternativ können andere Profilformen, bspw. I-Profil, Vierkant-Profil oder zylinderförmiges Profil eingesetzt werden, insbesondere können auch verschiedene Profilformen für einen C-Bogen 3 eingesetzt werden. Die Aluminium-Profile weisen eine entlang der Orbitalbahn des C-Bogens 3 verlaufende Krümmung auf.
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Jeweils zwei der vier U-Profile 9 sind rückseitig miteinander verklebt, sodass ihre Öffnungen bzw. geöffneten Seiten in entgegengesetzte Richtungen weisen. Die verklebten U-Profil-Paare sind nun derart in dem Zwischenraum der Aluminium-Panels 8 angeordnet, dass alle U-Profile 9 seitlich mit den Aluminium-Panels 8 verklebt werden können. Die U-Profile 9 weisen eine der Radius-Differenz der Aluminium-Panels 8 entsprechende Breite auf, sodass diese die Aluminium-Panels 8 exakt entlang der gesamten Orbitalbahn zueinander fixieren. Die U-Profile 9 werden weiter derart in dem Zwischenraum angeordnet, dass sie mit den Außenkanten der Aluminium-Panels 8 seitlich bündig abschließen.
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Im Innenbereich I der zwei nach außen hin geöffneten U-Profile 9 weist der der C-Bogen in dieser Ausführung jeweils zwei sich geneüberliegend angeordnete Laufflächen 10 auf. Diese werden mit den an die Öffnung der U-Profile angrenzenden Seitenflächen der U-Profile 9 verklebt. Die Laufflächen 10 weisen eine der Innenhöhe H der U-profile 9 entsprechende Breite auf, sodass auch diese nach dem Fügen/Kleben seitlich bündig mit den Außenkanten der Aluminium-profile 8 abschlie-ßen. Die Laufflächen 10 werden jeweils aus einem gerollten Federstahlblech gebildet.
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Sowohl die U-Profile 9 als auch die Laufflächen können in einer alternativen Ausführung jeweils paarig als Gleichteile ausgebildet sein, was die Bauteilkomplexität und damit den Fertigungsaufwand minimiert.
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Alle Laufflächen 10 weisen einen sich entlang der Orbitalbahn erstreckenden Führungssteg 11 für wenigstens eine von einem Laufwagen 2 der medizinischen Bildgebungsanlage 1 umfasste Laufrolle auf. Der Führungssteg 11 kann insbesondere durch Walzen bzw. Rollen des Federstahlbleches in die Lauffläche 10 eingebracht werden.
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5 zeigt nochmals zur besseren Verdeutlichung eine perspektivische Darstellung einer Lauffläche 10 eines erfindungsgemäßen C-Bogens 3 mit einem wie oben beschriebenen Führungssteg 11.
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Die Anordnung zweier sich gegenüberliegend angeordneter Lauflächen 10 samt Führungsstegen 11 in jeweils einen der nach außen offenen U-Profile 9 bewirkt vorteilhaft, dass eine in die Öffnung eingreifende Laufrolle des Laufwagens 2 der medizinischen Bildgebungsanlage 1 sicher entlang der Orbitalbahn des C-Bogens 3 geführt und im Innenbereich I gehalten wird.
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6 zeigt zur besseren Veranschaulichung einen perspektivischen Detail-Querschnitt eines C-Bogens 3 mit Fokus auf Laufflächen 10 und Laufrollen 12. Die Laufrollen 12 weisen jeweils Führungsnuten 13 aus, in welchen jeweils die Führungsstege zweier gegenüberliegender Laufflächen 10 eingreifen.
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In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel des C-Bogens 3 sind auch zwei Gehäuse-Teile 14 umfasst. Diese sind aus Kunststoff gebildet und äußerlich mit den Aluminium-Panels verklebt. Sie bilden die Außenkontur des C-Bogens 3. In Ausführungen können sich die Gehäuseteile lediglich entlang der senkrecht zum Radius des C-Bogens verlaufenden Außenseiten erstrecken und nur mit den Aluminium-Panels 8 verklebt sein. In der hier gezeigten Ausführung umgreifen die Gehäuse-Teile 14 jedoch die Aluminium-Panels 8 auch seitlich und erstrecken sich radial auch über die Wandstärken von U-Profilen 9 und Laufflächen 10 hinweg und sind auch mit diesen verklebt. Dadurch wird auch an den Seitenflächen des C-Bogens 3 entlang der gesamten Orbitalbahn eine saubere und einheitliche Außenfläche geschaffen, wobei die Innenbereiche I der nach außen weisenden U-Profile 9 zugänglich bleiben.
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Das radial nach außen gerichtete Gehäuse-Teil 14 weist hier zudem Ausnehmungen 15 und 16 auf, die sich entlang der Orbitalbahn erstrecken. Die Ausnehmung 16 dient der Aufnahme und Führung eines Antriebriemens. Die Ausnehmungen 15 dienen zur Aufnahme von Schaltleisten. Alternativ oder zusätzlich kann auch das radial nach innen gerichtete Gehäuse-Teil 14 eine oder mehrere der Ausnehmungen 15, 16 umfassen. Die Gehäuse-Teile 14 können für eine zusätzliche Versteifung des Leichtbau-C-Bogens 3 Glas- oder Carbonfaser-verstärkt sein.
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Darüber hinaus können im erfindungsgemäßen C-Bogen 3 ein oder mehrere zusätzliche versteifende Stahlbleche (nicht gezeigt) vorgesehen sein. Diese erstrecken sich bevorzugt senkrecht zum Radius des C-Bogens 3 über die gesamte Breite der Aluminium-Panels 8.
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Wo noch nicht explizit geschehen, jedoch sinnvoll und im Sinne der Erfindung, können einzelne Ausführungsbeispiele, einzelne ihrer Teilaspekte oder Merkmale mit einander kombiniert bzw. ausgetauscht werden, ohne den Rahmen der hiesigen Erfindung zu verlassen. Mit Bezug zu einem Ausführungsbeispiel beschriebene Vorteile der Erfindung treffen ohne explizite Nennung, wo übertragbar, auch auf andere Ausführungsbeispiele zu.
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Im Folgenden wird die Erfindung nochmals kurz zusammengefasst. Der erfindungsgemäße C-Bogen wird aus mehreren einzelnen Komponenten in einer Leichtbau-Hybridbauweise zusammengeklebt. Dazu werden zwei Aluminium-Sandwich-Panels als tragende Struktur verwendet, welche über Halbzeuge in Form von vier gerollten Aluminium-U-Profilen in Position gehalten werden. Bisher verwendete Laufdrähte werden durch gerollte Federstahlbleche ersetzt, welche in die U-Profile eingeklebt werden. Um die Außenkontur bisheriger C-Bögen zu erreichen, werden auf die Aluminium-Panels Kunststoffverkleidungen geklebt, welche gleichzeitig zur Führung des Antriebsriemens und/oder zur Befestigung von Schaltleisten als Einklemmschutz dienen.
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Der erfindungsgemäße C-Bogen ist wesentlich kostengünstiger herzustellen als mit den bisher verwendeten Technologien. Da Kleben als Fügetechnologie auch zur Anbringung von Strahler und Detektor verwendet wird, weist der C-Bogen eine höhere Hygienegerechtigkeit auf. Der erfindungsgemäße Aufbau erreicht eine höhere Bauteil-Genauigkeiten, da die bisherigen Gusstoleranzen wegfallen. Durch die geklebte Hybridbauweise lassen sich angrenzende Komponenten einfacher befestigen, da Bohrungen oder Gewinde entfallen. Das spart Fertigungskosten.
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Für die Verbindung der Aluminium-Panels können verschiedene Halbzeuge wie U-Profile, I-Profile, Rohre oder auch Vierkantprofile eingesetzt werden. Für erhöhte Steifigkeit können zusätzliche Stahlbleche mit eingeklebt werden. Die Innenstruktur kann alternativ oder zusätzlich durch geschweißte Bleche realisiert werden, die mit den Aluminium-Panels verklebt werden. Für zusätzliche Steifigkeit können die Gehäuse-Teile Glas- oder Carbonfaser-verstärkt werden.
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Der erfindungsgemäße C-Bogen ersetzt zudem die Laufdrähte des bisherigen Führungssystems durch gewalzte und gerollte Federstahlbleche. Diese umfassen eine der Drahtform nachempfundene Außenkontur und werden ebenfalls verklebt.
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Das Entfallen der Laufdrähte bewirkt eine Reduzierung des hygienischen Risikos und der Fertigungskosten. In den Spalten zwischen Drähten und C-Bogen des bisherigen Führungssystems konnten sich Mikroorganismen einnisten, welche aufgrund der schweren Zugänglichkeit nur schwer bzw. gar nicht zu entfernen waren. Durch das Verkleben der Federstahlbleche werden diese Spalten verhindert, wobei die Fügestellen durch den Klebstoff gleichzeitig abgedichtet werden, was ebenfalls zu einer besseren Hygienegerechtigkeit führt. Durch das Kleben als bevorzugter Fügetechnik sind keine Befestigungs- bzw. Vorspannelemente mehr notwendig, was die Anzahl der Bauteile und Fügestellen reduziert.
