DE3856008T2

DE3856008T2 - Röntgencomputertomograph

Info

Publication number: DE3856008T2
Application number: DE3856008T
Authority: DE
Inventors: Bernard M Gordon
Original assignee: Analogic Corp
Current assignee: Analogic Corp
Priority date: 1988-02-26
Filing date: 1988-12-07
Publication date: 1998-01-15
Anticipated expiration: 2008-12-08
Also published as: US4928283A; DE3856010T2; EP0579033B1; EP0579033A1; EP0579033B2; DE3856008D1; EP0579034B1; DE3887333D1; EP0579034A1; EP0579035B1; EP0357732A4; EP0357732A1; EP0579032B1; DE3855460T2; JP2847655B2; DE3855460D1; EP0357732B1; DE3855460T3; DE3856009T2; WO1989008269A1

Description

Feld der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen Röntgentomographie-Apparaturen und im besonderen diejenigen Apparaturen, welche für CAT-Aufnahmeoperationen angepaßt sind.

Darstellung der früheren Technik

CAT-Aufnahmen (computerisierte axiale Tomographie) wurden seit vielen Jahren benutzt. Im allgemeinen arbeitet das System, indem es mehrere, querschnittartige Scheibenröntgenaufnahmen aus verschiedenen Winkeln innerhalb einer einzelnen durch den Körper verlaufenden Ebene aufnimmt. Die Ergebnisse werden mathematisch zusammenstellt, um ein Querschnittsbild des Körpers in dieser Ebene zu schaffen. Zur Erzeugung dieser Röntgenaufnahmen in einer Form sind eine Röntgenquelle und ein Feld von Detektoren auf gegenüberliegenden Seiten eines ringförmigen Joches angeordnet, wobei das Joch vorgesehen ist, um innerhalb der gewählten Ebene und rund um den Patienten zu rotieren.
Eine wichtige Überlegung beim Aufnehmen war die akkurate und konsistente Ausrichtung der Tomographiekomponenten und des Patienten sowohl während der Drehung als auch im Verlauf vieler Aufnahmen und Patienten. Fehlausrichtung oder Bewegung kann die Daten der gesamten Aufnahme negativ beeinflussen. Um mit diesem Einflußfaktor umzugehen, haben Hersteller von CAT- Aufnahmeapparaturen typischerweise eine sehr große und massive Maschine hergestellt, die ein schweres Joch zur Montage der Tomographiekomponenten einschließt. Die Handhabung dieses Gewichts erfordert zusätzliche Masse in dem Rest der Apparatur und typischerweise eine große Apparatur.
Ein Problem der zusätzlichen Größe und Masse dieser Maschinen bestand in dem Erfordernis einer Apparatur zur Behandlung des Patienten, da das Gewicht des Patienten typischerweise wesentlich kleiner als das Gewicht des Jochs und anderer rotierender Komponenten ist. Folglich wurde ein beweglicher Patiententisch benutzt, um den Patienten an dem gewünschten Ort relativ zu dem fixierten Joch richtig zu positionieren, wobei dies weiterhin zu der Größe und zu dem Gewicht der Apparatur beiträgt.
Ein weiterer Beitrag zur Größe und Masse dieser Maschinen bestand in dem Problem der Versorgung der Röntgenquelle mit elektrischer Leistung für die sich drehende Apparatur. Die beiden Ansätze, die in erster Linie benutzt wurden, waren elektrische Bürsten oder Gleitringe, welche konstant während der Drehung entlanggleiten, und verlängerte Kabel, welche die Drehung des Jochs auf ungefähr eine Umdrehung beschränken. Leider erzeugt der Ansatz mit Bürsten eine störende Menge von elektrischer Interferenz in den sehr sensitiven Ausgangssignalen der Detektoren. Ein Teil der Interferenz kann durch die Verwendung einer Abschirmung reduziert werden; jedoch muß die Abschirmung weit ausgedehnt sein, da die Bürsten um den gesamten großen Umfang des Jochs rotieren. Die Abschirmung fügt ebenso Größe und Gewicht hinzu. Noch genauere Maschinen benutzen verlängerte Kabel, welche die Drehung begrenzen. Leider erfordert dieser Ansatz wesentlich größere Motoren und erzeugt wesentlich größere Systembelastungen und Abnutzung, da das Joch und die gesamte sich bewegende Masse schnell beschleunigt und schnell abgebremst werden müssen, um innerhalb des begrenzten Rotationsbereiches des Joches adäquat zu arbeiten.
Die Apparatur, welche sich aus diesen verschiedenen Erfordernissen ergibt, ist große, schwer, teuer und eine Apparatur, die schwierig zu versetzen ist. Sie benötigt eine große Menge an Bodenraum und kann somit nicht in einer Umgebung mit beschränktem Platz eingesetzt werden. Ein weiterer durch die Größe und das Gewicht dieser Apparaturen hervorgerufener Nachteil ist der bei den beweglichen Teilen auftretende Verschleiß.
In einer weiteren Form von Tomographie-Apparaturen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, werden die Röntgenquelle und das Feld von Detektoren auf einem "C"-förmigen Rahmen befestigt, welcher typischerweise frei tragend ist und über dem Patienten bedient wird. Obwohl diese Apparatur über einen weiten Bereich bedienbar ist, benötigt sie ebenfalls viel Platz und Masse für die Bedienugsapparatur.
DE-U-8429531 offenbart ein computerisiertes Tomographie (CT) Aufnahmegerät, welches einen rotierenden Ring aufweist, der eine nicht spezifizierte Stromversorgungseinheit einschließt.

Zusammenfassung der Erfindung

Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung eine Tomographie-Apparatur bereit, welche eine erheblich reduzierte Größe und Masse aufweist, um ein hohes Maß an Mobilität für die Apparatur bei gleichzeitig einem viel niedrigeren Platzbedarf für die Installation zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird eine Röntgentomographie-Apparatur wie in Anspruch 1 definiert bereitgestellt.
Die Röntgentomographie-Apparatur stellt ein Patiententischmittel, eine Röntgentomographiemittel, das um das Patiententischmittel herum und in einer imaginären das Patiententischmittel schneidenen Ebene angeordnet ist, und ein Mittel zur Abstützung der Tisch- und Tomographiemittel bereit und schließt Mittel zur Bewegung der Tomographiemittel entlang mindestens eines Bereichs des Tischmittels ein.
Die verschiedenen Tomographiemittel der vorliegenden Anmeldung können mit verschiedenen optionalen Merkmalen, die die Größe, das Gewicht, die Kosten und die unabhängige Bewegung der Tomographiemittel sowohl rotativ um den Patienten als auch sonst weiter verbessern. Diese optionalen Merkmale schließen Mittel zur Festlegung der relativen Position zwischen dem Patiententischmittel und dem Tomographiemittel, um einen Ausrichtungsfehler bei der Zusammenstellung der Daten zu verrechnen, eine nicht gleichmäßige Detektoranordnung, um die Anzahl der benutzten Detektorkanäle zu reduzieren, und Mittel zur drahtlosen Übertragung der Tomographiedaten ein.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung ist mit Bezug auf die begleitenden Figuren erläuternd beschrieben, von denen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Röntgentomographie-Apparatur zeigt, die in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung konstruiert ist,
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht bei einer anderen Orientierung der Apparatur aus Fig. 1,
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt der Apparatur aus Fig. 1 entlang der Schnittlinie 2-2 und
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht einer alternativen Ausführungsform eines Bereichs der Apparatur aus Fig. 1.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine Röntgentomographie-Apparatur 10, die im allgemeinen einen Patiententisch 12, eine Tomographie-Apparatur 14 und eine Stützkonstruktion 16 für den Tisch 12 und die Tomographie-Apparatur 14 einschließt. Der Patiententisch 12 ist von der Stützkonstruktion 16 entfembar. Die Stützkonstruktion 16 kann jede geeignete Form aufweisen, die zur Durchführung der beschriebenen Funktionen verwendbar ist. So wie gezeigt, schließt die Konstruktion 16 vier vertikale Stützelemente oder Beine 18, die mit einem Bodenhalter 19, der Seitenelemente 20 und Endelemente 22 einschließt, verbunden sind.
Ebenfalls umfaßt die Stützkonstruktion 16 ein Gestell 24 zum Stützen der Tomographiemittel 14. Das Gestell 24 schließt ein unteres Gestellelement 26 und ein oberes Gestellelement 28 ein. Das untere Gestellelement 26 ist an jedem seiner Enden durch Seitenelemente 20 der Stützkonstruktion 16 abgestützt Das Abstützen erfolgt durch Lagerflächen 30, damit die Stützmittel 24 und die Tomographiemittel 14 mindestens in einem Bereich der Länge des Patiententisches 12 bewegbar sind. Zur Beeinflussung dieser Bewegung ist ein Antriebsmittel 32 zwischen den Endelementen 22 eingekoppelt und greift in das untere Gestellelement 26 ein. Die Antriebsmittel 32 können irgendwelche Mittel aufweisen, die geeignet sind das Gestell und die Tomographiemittel 14 über die benötigten Distanzen zu bewegen. Ein geeignetes Mittel könnte in einem Schneckengetriebe bestehen, das in einen Bereich des unteren Gestellelements 26 eingreift. Ein anderes könnte in einem Riemenantrieb bestehen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Antriebsmittel 32 zur Bewegung des Tomographiemittel entlang der vollständigen Länge des Tisches 12 ausgelegt. Dies würde es gestatten, die Apparatur in einem Operationssaalumgebung zu verwenden, wo die Tomographiemittel 14 bei den Füßen des Patienten sich befänden, wenn sie nicht im Gebrauch sind und folglich den Chirurgen oder dem Anästhesisten nicht im Wege sind.
Das Gestell 24 ist so konstruiert, daß das obere Element 28 mit dem unteren Element 26 drehbar verbunden ist, um das obere Element 28 und damit auch das Tomographiemittel 14 in eine Position parallel mit der Längsrichtung des Tisches zu drehen, so wie in Fig. 2 dargestellt, um einen einfacheren Transport der Apparatur 10 zu ermöglichen. Um diese Funktion zu unterstützen, ist ein Paar von entfernbaren Gestellblscken 34 an dem Antriebsmittel 32 befestigt, um die Tomographie-Apparatur in der Transportposition stabil zu machen. Ebenso können die Beine 18 durch diagonale an den Endelementen 22 befestigte Elemente (nicht dargestellt) versteif sein und Räder können ebenfalls an dem Bodengestell 19 befestigt sein. Während des Transports würde der Tisch 12 von der Stütze 16 entfernt und das Tomographiemittel 14 wirde in die in Fig. 2 dargestellte Position gebracht, welche im wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Stütze 16 ist.
Fig. 1 zeigt ebenfalls Mittel 33 zur Bestimmung der Position der Tomographiemittel 14 in bezug auf den Tisch 12. Diese Funktion kann durch irgendein geeignetes Mittel wie eine Art von optischen Meßsystem erreicht werden. Das System kann auf dem Tomographiemittel 14 in 33 befestigt sein, so wie in Fig. 1 dargestellt, und sich auf den Tisch 12 beziehen oder es kann an dem Tisch 12 befestigt sein und sich auf das Tomographiemittel 14 beziehen. Besondere Meßmarken oder Indizes können ebenfalls entweder an dem Tomographiemittel 14 oder dem Tisch 12 zur Referenzierung durch das System angebracht sein. Das Meßsystem könnte Informationen sowohl über die Winkelposition der Tomographiemittel 14 und irgendeine Falschausrichtung desselben innerhalb der Drehebene bereitstellen. All diese Information kann zur Zusammenstellung von Bildern aus den Aufnahmedaten benutzt werden. Folglich können Falschausrichtungen während der Aufnahme dazu benutzt werden, mehr Aufnahmedaten zur Konstruktion von Bildern bereitzustellen, da diese die Menge an doppelten Daten, die während der Aufnahme gesammelt werden, reduzieren.
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie 3-3 der Apparatur aus Fig. 1 und zeigt mehr Einzelheiten der Tomographiemittel 14. Während das Tomographiemittel 14 mit verschiedenen Abdeckungen versehen sein kann, die hieran zur Gewinnung einer schöneren Apparatur befestigt sind, sind die gewollten Abdeckungen in Fig. 3 entfernt, um einen gegenständliche Anschauung des Instruments zu gestatten. Das dargestellte Tomographiemittel 14 schließt eine Anzahl von Tomographiekomponenten einschließlich einer Röntgenquelle 40, ein Feld von Detektoren 42, ein Kontroll- und Datenverarbeitungselektronikpaket 44, eine Energieversorgung für die Röntgenquelle 40 einschließlich Batterien 46 und einem Umformer 47, und eine Leistungsversorgung für das elektronische Paket 44 einschließlich Batterien 48 und einem Umformer 49 ein. Es wird erwartet, daß das Tomographiemittel 14 eine Patientenöffnung oder einen Innendurchmesser von ungefähr 65 bis 70 cm und einen Außendurchmesser von ungefähr 125 bis 140 cm aufweisen wird.
Röntgenquelle 40 sieht zur elektrischen Erzeugung von Röntgenstrahlen hinlänglich in der Technik bekannte Verfahren vor. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Röntgenquelle 40 zum kontinuierlichen Betrieb während des Aufnahmevorgangs ausgelegt. Diese Technik der Aufnahme wird als kontinuierliche Wellen-Fächer-Strahl-Tomographie (Continuous Wave Fan Beam Tomography) bezeichnet und ist mit größeren Einzelheiten in dem US-Patent Nr. 4.547.893 von Analogic Corporation in Peabody, Massachusetts beschrieben. Diese Technik reduziert die zur Signalverarbeitung notwendige Elektronik mit den zugehörigen Kosten- und Gewichtsersparnissen. Die Röntgenquelle 40 würde ebenfalls einen Kollimator zur Bestimmung des aufgefächerten Röntgenstrahls und Mittel zur Ableitung der überschüßigen Wärme, die bei der Erzeugung der Röntgenstrahlen anfällt.
Das elektronische Paket 44 sorgt für die Datenverarbeitung der Detektoren 42 und für die Kontrolle des Röntgenprozesses. Die Kontrolle ist vorgesehen über eine bidirektionale Kommunikationsverbindung zwischen dem elektronischen Paket 44 und einem Computer 50, der zur Bildverarbeitung und Kontrolle verwendet wird. Diese bidirektionale Kommunikationsverbindung kann durch irgendein geeignetes Mittel hergestellt sein. Weiterhin sind die Kontroll- und Bildverarbeitungsverfahren, welche durch den Computer 50 benutzt werden können, hinlänglich bekannt bei der Technik von CAT-Aufnahmen.
Die Leistung für die Röntgenquelle 40 und für das elektronische Paket 44 zur Datenverarbeitung wird von den Batterien 46 und 48 beziehungsweise von den Umformern 47 und 49 bereitgestellt. Diese Umformer 47, 49 stellen die Spannungen bereit, die für die entsprechende Ausrüstung, welche sie versorgen, notwendig sind. Batterie 46 stellt eine Hochvoltversorgung dar, und Batterie 48 stellt eine Niedervoltversorgung dar. Jedesmal, wenn des Tomographiemittel 14 in die Ruheposition zwischen den Aufnahmen gebracht ist, so wie in Fig. 3 dargestellt, kann ein Paar von elektrischen Kontakten 52 dazu benutzt werden, die Batterien 46 und 48 wieder aufzuladen, um einen pseudo-kontinuierlichen Betrieb von CAT-Aufnahmen zu gewährleisten. Diese dargestellten Kontakte 52 sind mit den Batterien 46 und 48 über elektrische Leitungen 54 verbunden. Die Umformer 47, 49 können Mittel zur Ableitung der beim Umformungsprozeß erzeugten überschüßigen Wärme einschließen.
Das Detektorfeld 42 schließt drei Bereiche von Detektoren 56 und 58 ein. Der Bereich 56 ist ungefähr an der Mittellinie 60, die durch die Röntgenquelle 40 und durch den Mittelpunkt der Drehung 62 der Tomographiemittel 14 verläuft, angeordnet. Der Bereich 56 der Detektoren ist im wesentlichen auf einer der Seiten der Mittellinien 60 zentriert, mit eventuell einer kleinen Verschiebung, um eine Symmetrie entlang der Mittellinie zu vermeiden, und eine größere Mengen von gesammelten Daten bereitzustellen. Die Röntgenstrahlen, welche auf die Detektoren im Bereich 56 treffen, strahlen in den radialen Richtungen zwischen den radialen Richtungen 64 und 66, die, von der Röntgenquelle 40 ausgehend, zum Detektorfeld 42 verlaufen, aus. Die anderen Bereiche 58 der Detektoren sind an den Bereich 56 angrenzend angeordnet und sind vorgesehen zur Aufnahme von Röntgenstrahlinformation derjenigen Röntgenstrahlen, die zwischen der radialen Richtungen 66 und 68, 64 und 70 von der Quelle 40 aus strahlen. Folglich wird Energie nur von der Quelle 40 innerhalb des Fächerstrahls 72, der zwischen den radialen Richtungen 68 und 70 angeordnet ist, abgestrahlt.
Der Zweck von zwei Gruppen von Detektoren betrifft den Informationsgehalt der Röntgenstrahlen, die detektiert werden. Innerhalb der radialen Richtungen 64 und 66 befinden sich typischerweise alle Hauptorgane und die komplexe Struktur des menschlichen Körpers. Die Körperstruktur, die sich zwischen den radialen Richtungen 66 und 68, 64 und 70 befindet, ist typischerweise wesentlich einfacher und umfaßt keine lebenswichtigen Organe. Deshalb ist der Informationsgehalt der Röntgenstrahlen zwischen den Richtungen 64 und 66 größer und wichtiger, als der Informationsgehalt der Röntgenstrahlen zwischen den Richtungen 66 und 68, 64 und 70. Aus diesem Grund ist es zulässig, ein Detektorfeld zu konstruieren, welches eine größere Detektordichte in dem Bereich 56 und eine niedrigere Detektordichte in dem Bereich 58 aufweist. Dies gestattet eine Reduktion, und damit Kosten- und Gewichtsersparnisse, bei der Anzahl der Detektoren und der zugehörigen Elektronik, dort, wo die zu sammelnde Information einfach nicht präsent ist. An Stelle von und/oder in Verbindung mit einer variablen Detektordichte kann es wünschenswert sein, die äußeren Detektoren mit einer niedrigeren Rate als die inneren Detektoren 56 auszulesen. Auch kann es wünschenswert sein, mehr als zwei Gruppen von Detektoren mit verschiedenen Detektordichten und/oder Ausleseraten zu haben. Diese Technik ist ausführlich in US Nr. 4.677.554, ebenfalls von Analogic Corporation, diskutiert.
Es sollte bemerkt werden, daß es möglich ist, das Tomographiemittel 14 zu konstruieren, ohne irgendwelche Detektoren im linken Teil von Bereich 56 anzuordnen. Wenn das Tomographiemittel 14 sich in der in Fig. 3 gezeigten Position befindet, werden für die Bereiche des Körpers 74, welche links von der radialen Linie 64 liegen, keine Daten gesammelt. Diese Bereiche 74 des Körpers werden geröngt, wenn das Tomographiemittel 14 sich durch andere Winkelpositionen in bezug auf den Patienten dreht. Erneut sei darauf hingewiesen, daß da der äußere Bereich 74 keine lebenswichtigen Organe enthält, die dort aufzunehmenden Daten weniger signifikant sind und die Struktur bei weniger Datensammlung verbildlicht werden kann.
Das Entfernen dieses zusätzlichen Bereichs von Detektoren ermöglicht weitere Gewichts- und Kosteneinsparungen für die Röntgenapparatur.
Ebenfalls in Fig. 3 ist ein Mittel zur drehbaren Stützung und zur Drehung des Tomographiemittel 14 dargestellt. Zu diesem Zweck kann irgendein geeignetes Mittel verwendet werden. Nominell sind in Fig. 3 Rollenlager 80 und eine Riemenantriebsapparatur 82 gezeigt. Diese Mittel sind in der Lage, das Tomographiemittel 14 kontinuierlich zu drehen, ohne zum Sammeln von Daten für einzelne Aufnahmen anzuhalten. Eine kontinuierliche Drehung ermöglicht den Einsatz der vorgenannten kontinuierlichen Wellen-Fächer-Strahlen- Tomographietechnik (Continuous Wave Fan Beam Tomography). Die kontinuierliche Drehung ist möglich, da das Tomographiemittel gestaltet und konstruiert ist, um elektrisch unabhängig zu sein. Es ist vorgesehen, daß das Tomographiemittel 14 sich bei einer Geschwindigkeit von ungefähr einer Umdrehung alle vier bis fünf Sekunden oder 12 bis 15 Umdrehungen pro Minute drehen wird.
Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform 90 des Tomographiemittel 14 mit dem Zusatz eines ringförmigen Rahmens oder Spur 92, welche stationär ist und die Tomographiekomponenten umrandet. Die Tomographiekomponenten sind sowohl verbunden als auch beabstandet zueinander durch eine Vielzahl von hohlen Trennelementen 94, durch welche elektrische Kabel verlaufen, angeordnet. Die Trennelemente 94 werden benutzt, um die Komponenten physikalisch zu beabstanden und damit auswärts gegen die Spur 92 auszurichten. Die Komponenten greifen in die Spur 92 über Radmittel 96 ein. Die Spur 92 hilft damit die Stabilität des Tomographiemittel 90 sicherzustellen.
Weiterhin ist in Fig. 4 als eine der Tomographiekomponenten ein Mittel 98 zur Drehung des Tomographiemittels 90 innnerhalb der ringförmigen Spur 92 offenbart. Dieses Mittel 98 ist ein elektrisch betriebenes Antriebsmittel, welches durch seine eigene interne Batterie oder irgendeine andere geeignete Vorrichtung angetrieben werden kann. Das Antriebsmittel 98 greift in die Spur 92 durch irgendein geeignetes Mittel wie eine Getriebe- und Zahnradanordnung ein und ähnlich wie bei den Tomographiemitteln aus Fig. 3 ermöglicht es sie die kontinuierliche Drehung desselben. Der Rest der Komponenten des Tomographiemittel 90 aus Fig. 3 ist identisch mit der Tomographieeinrichtung 14 aus Fig. 3.
Ebenfalls als Teil der Konstruktion einer Tomographieeinrichtung 14 sind ein paar von dreieckig angeordneten Stützelementen 100 und 102 eingeschloßen. Die oberen Enden der Elemente 100 und 102 sind mit der Röntgenquelle 40 verbunden, bevorzugt an einem einzelnem Verbindungspunkt (nicht gezeigt). Die unteren Enden an den Elemente 100 und 102 sind mit den gegenüberliegenden Enden des Detektorfeldes 42 verbunden. Das Detektorfeld 42 ist auf eine feste Konstruktion montiert, so daß die Enden von diesem sich nicht in bezug aufeinander bewegen. Die Abstände zwischen den Enden des Detektorfeldes 42 und der Röntgenquelle beschreiben ein Dreieck, welches gleichseitig sein kann oder einen Winkel größer als 60º an der Ecke der Röntgenquelle 40 aufweisen kann. Das gleichseitige Dreieck würde für den Patienten und den Tisch 12 den meisten Abstand zur Verfügung stellen, wenn die Seiten des Dreiecks gerade wären. Da das Detektorfeld 42 gekrümmt ist, kann ein nicht gleichseitiges Dreieck benutzt werden. Folglich bilden die Elemente 100 und 102 und das Detektorfeld 42 eine pseudodreieckige Konstruktion zur signifikanten Verstärkung der Steifheit der Tomographiemittel 90. Diese Anordnung hilft sowohl eine genaue Ausrichtung zwischen Röntgenquelle 40 und Detektorfeld 42 zu gewährleisten und verleiht auch der ringförmigen Form des Tomographiemittels 90, welches sonst während der Rotation verdreht werden könnte, ausreichende Steifheit.

Methode der Arbeitsweise

Während der Aufnahme eines Patienten kann die Apparatur der vorliegenden Erfindung in einem von mehreren Arten betrieben werden. Die typischste Art der Arbeitsweise wäre es, die Tomographiemittel 14 entlang des Patiententisches 12 durch die Verwendung des Antriebsmittels 32 in der gewünschten Position in Bezug zu dem auf dem Tisch 12 befindlichen Patienten anzuordnen. Dies kann erreicht werden durch visuellen Bezug auf den Patienten. Wenn das Tomographiemittel 14 richtig angeordnet ist, wird es gedreht um eine Menge von Aufnahmen nach dem kontinuierlichen Wellen-Tomographieverfahren aufzunehmen. Signale zum Durchführen dieser Aufnahmen werden von dem Computer 50 an das elektrische Paket 44 übersand, welches anschließend das Verfahren kontrolliert.
Die vorliegende Apparatur kann ebenfalls benutzt werden, um eine einzelne Röntgenaufnahme eines Patienten zu produzieren, was als Erkundungsmodus (scout mode) bezeichnet werden kann. Um dies zu erreichen, wird die Tomographieapparatur 14 nicht rotiert, sondern während das Röntgen durchgeführt wird entlang des Tisches 12 bewegt. Die gesammelten Daten von diesem Vorgang werden benutzt, um eine normale Röntgenaufnahme des Patienten, wie sie beispielsweise benutzt werden kann, um die generelle Lage von speziellen Organen und anderen Punkten zu bestimmen. So wie der Fächerstrahl von Röntgenstrahlen, wie in Fig. 3 gezeigt, den gesamten Patienten und insbesondere den Bereich 74 nicht bedeckt, wäre es einfach notwendig, das Tomographiemittel 14 zu drehen, bis die Breite des Fächerstrahls im Mittelpunkt der Drehung 62 ausreichen würde, um den gesamten Körper zu umfassen, bevor die Erkundungsaufnahme des Patienten erstellt wird. Solche einfachen Röntgenaufnahmen können jedenfalls beeinflußt werden durch das zweimalige Aufnehmen des Patienten, zuerst mit der Position des Tomographiegeräts, wie in Fig. 3 gezeigt, und anschließend erneut mit dem Tomographiemittel 14 herumgedreht, um den Bereich 78 des Patienten abzudecken. Dieses Verfahren würde ein verbessertes Bild des von dem Detektorbereich 56 abgedeckten Bereichs produzieren.
Schließlich ist es möglich, eine spiralförmige Aufnahme des Patienten durch gleichzeitiges Drehen des Tomographiemittel 14 und Bewegen von diesem entlang des Patiententisches 12 zu erstellen. Diese Aufnahmemethode gestattet es, dreidimensionale Daten zu sammeln, von welchen es mathematisch möglich ist, ein Bild für jeden Schnitt durch das aufgenommene Volumen zu konstruieren. Folglich kann der Kopf des Patienten als ein Volumen aufgenommen werden, und der Radiologe hätte jedes Bild des Kopfs, das er oder sie wünscht, verfügbar. Dies würde die Notwendigkeit vermeiden, den Patienten für zusätzliche Röntgenaufnahmen zurückzubringen, wenn mehr Information benötigt wird.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind dafür vorgesehen, in einem erläuternden und nicht in einem einschränkenden Sinn aufgefaßt zu werden. Verschiedene Modifikationen und Änderungen können an diesen Ausführungsformen durch Fachleute ausgeführt werden, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung so wie durch die nachfolgenden Ansprüche definiert, zu verlassen.

Claims

1. Röntgentomographie-Apparatur zur Erstellung von CAT Aufnahmen eines Patienten mit einem Gestell (24) und einem Tomographie-Ringraum (14) zur kontinuierlichen Rotation relativ zu dem Gestell (24) von einer Ruheposition aus um den Patienten herum, wobei der Ringraum (14) eine elektrisch betriebene Röntgenquelle (40) und ein Feld von Röntgendetektoren (56, 58) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß eine Batterie (46) und ein Umformer (47) durch den Ringraum (14) abgestützt sind, um mit diesem zu rotieren und die Röntgenquelle (40) mit elektrischer Leistung zu versorgen, und daß der Ringraum (14) eine Stütze (16) mit entsprechend befestigten elektrischen Kontakten (52) aufweist, um ein Aufladen der Batterie (46) zwischen zwei Aufnahmen zu gestatten, wenn der Ringraum sich in der Ruheposition befindet.

2. Apparatur nach einem vorangehenden Anspruch, wobei die Batterie (46) und der Umformer (47) zwischen der Röntgenquelle (40) und dem Feld von Röntgendetektoren (56, 58) durch den Ringraum abgestützt sind.

3. Apparatur nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, mit einer zweiten Batterie (48) und einem zweiten Umformer (49), die durch den Ringraum (14) zur Rotation mit diesem und zur Versorgung eines elektronischen Paketes (44), das zur Da- tenbearbeitung und Kontrolle des Röntgenprozesses dient, mit elektrischer Leistung abgestützt sind, wobei die zweite Batterie (48) ebenfalls in der Ruheposition zwischen den Aufnahmen über die Kontakte (52) aufladbar ist.

4. Apparatur nach Anspruch 3, die zusätzlich einen Computer (50) aufweist und Mittel zur Herstellung einer bidirektionalen drahtiosen Kommunikationsverbindung zwischen dem elektronischen Paket (44) und dem Computer (50), so daß während des Gebrauchs Daten zwischen diesen übertragbar sind.

5. Apparatur nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei die zweite Batterie (48) und der zweite Umformer (49) in dem Ringraum zwischen der Röntgenquelle (40) und dem Feld von Röntgendetektoren (56, 58) abgestützt sind, und die zweite Batterie (48) und der zweite Umformer (49) auf der anderen Seite von der Batterie (46) und dem Umformer (47) der Röntgenquelle angeordnet sind.

6. Apparatur nach einem der vorangehenden Anspruch, die weiterhin eine Riemenantriebsvorrichtung (80, 82) aufweist, die an einen Rand des Ringraums zur Drehung dieses kuppelbar ist.

7. Apparatur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Gestell (24) zusätzlich eine ringförmige den Ringraum (14) umschließende Spur (92) aufweist, der Ringraum (14) in der Spur durch Räder (96) abgestützt ist und die Apparatur ferner batteriebetriebene Antriebsmittel (96) aufweist, die abgestützt durch den Ringraum (14) zur Bewegung dieses in bezug auf die Spur (92) dienen.

8. Apparatur nach Anspruch 7, wobei die Röntgenquelle (40), das Detektorfeld (56, 58), die Batterien (46, 48), die Umformer (47, 49) und die Antriebsmittel (96) Elemente aufweisen, die durch hohle, gewölbte Trennstücke (94) in dem Ringraum abgestützt und angeordnet sind, wobei die Trennstücke (94) elektrische Leitungen aufnehmen und die Elemente auswärts gegen die Spur (92) ausrichten.

9. Apparatur nach Anspruch 8, die zusätzlich ein Paar von Stützelementen (100, 102) aufweist, die sich symmetrisch und dreieckig von jeder Seite des Detektorfeldes zur Röntgenquelle (40) hin erstrecken, wobei der eingeschlossene Winkel von der Röntgenquelle aus gleich oder größer als 60º ist.

10. Apparatur nach einem vorangehenden Anspruch, die zusätzlich einen Patiententisch (12), eine Stützeinrichtung (16) für den Patiententisch (12) und für das Gestell (24) und die Antriebsmittel (32) zur Bewegung des Gestells entlang mindestens eines Bereichs des Patiententisches (12) aufweist.

11. Apparatur nach Anspruch 10, die zusätzlich Positionierungsmittel (33) zur Bestimmung der relativen Position von Tomographie-Ringraum (14) und Patiententisch (12) aufweist.