DE4421616A1 - Vorrichtung zum Senden und Empfangen von kreisenden Lichtsignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Senden und Empfangen von kreisenden Lichtsignalen, die an einem Untersuchungsgerät der Medizin­ technik vorgesehen ist, das durch Messung ermittelte Information mit­ tels Informationssignalen abgibt, bei der ein rotierender Senderträger mit einer stellungsfesten Sendeeinrichtung für Signallicht versehen ist, bei der parallel zu einer von der Sendeeinrichtung durchlaufenen Kreisbahn auf einem Kreis eine ortsfeste Detektor-Empfangseinrichtung angeordnet ist und bei der ein Sender der Sendeeinrichtung von der Empfangsein­ richtung einen Abstand aufweist.

Eine bekannte (EP-OS 0 381 786) Vorrichtung dieser Art ist in der Me­ dizintechnik und zwar bei der Computertomografie vorgesehen. Der Senderträger ist ein einen Patienten umschließender Trägerring oder Hohlring auf dem verteilt mehrere Sender drehfest vorgesehen sind, die ihr Licht als fächerförmiges Lichtband abstrahlen. In der Ebene dieser Kreisbahn ist der Empfangseinrichtungs-Kreis vorgesehen, auf dem ein einziger Detektor mit sich änderndem, teilweise erheblichem Abstand von den Sendern vorgesehen ist. Diese Vorrichtung ist wegen der Viel­ zahl von Sendern aufwendig und wegen des sich ändernden erheblichen Abstands Sender-Detektor störanfällig.

Es ist auch eine Vorrichtung zum Senden und Empfangen eines sich ge­ radlinig bewegenden Lichtstrahls bekannt, bei dem die Sendeeinrichtung nur einen Sender für den Lichtstrahl aufweist, die Empfangseinrichtung von einer geradlinig fluoreszierenden Lichtleiterfaser mit je einem Detek­ tor an beiden Faserenden gebildet ist und der Sender den Lichtstrahl zu der fluoreszierenden Lichtleiterfaser in etwa rechtwinkelig zu dieser strahlt, wobei der Sender dicht bei der Lichtleiterfaser angeordnet ist. Diese Vorrichtung dient dazu, die Position des Senderträgers entlang der geraden Lichtleiterfaser, d. h. zwischen den beiden Detektoren zu ermit­ teln. Bei dieser Vorrichtung geht es also nicht um ein störungssicheres, präzises Übertragen einer ständigen Folge von Informationssignalen eines Untersuchungsgerätes der Medizintechnik.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei verringertem apparativem Aufwand in verbesserter Weise störungssicher arbeitet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinrichtung nur einen Sender für die Informationssignale aufweist, die Empfangseinrichtung von einer kreisförmig gebogenen fluoreszieren­ den Lichtleiterfaser mit einem für die Informationssignale ausgelegten Detektor, z. B. einer PIN-Diode, an mindestens einem Faserende gebildet ist und daß der Sender die Informationssignale zu der fluoreszierenden Lichtleiterfaser in etwa rechtwinkelig zu dieser strahlt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der apparative Aufwand auf einen einzigen Sender vermindert. Dabei ist die Störungsfreiheit erheb­ lich verbessert, weil der Sender äußerst nahe am Empfänger, d. h. an der Lichtleiterfaser angeordnet sein kann und der Abstand zwischen dem Sender und der Lichtleiterfaser konstant ist. Durch Anwendung der prin­ zipiell bekannten Bauweise Einzelsender-fluoreszierende Lichtleiterfaser an einem Untersuchungsgerät der Medizintechnik wird der genannte er­ hebliche Vorteil erreicht. Dabei ist die fluoreszierende Lichtleiterfaser nicht nur in Kreisform gebracht, sondern auch zum Aufnehmen und Wei­ terleiten von Informationssignalen benutzt.

Es ist denkbar, die ringförmige Lichtleiterfaser radial neben der Kreis­ bahn des Senders anzuordnen, wobei der Sender konstant radial strahlt.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn der eine Sender in Achsrichtung strahlt und die ringförmige Lichtleiterfaser in Achsrichtung neben der Kreisbahn des Senders angeordnet ist. Diese Anordnung in zwei verschiedenen Ebenen ergibt eine bauliche Vereinfachung, weil die seitlich nebengeordnete Vorrichtung den Durchmesser des Gesamt­ aggregates nicht vergrößert.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn die Lichtleiter­ faser in einer zum Sender hin offenen Rinne angeordnet ist, deren Innen­ fläche reflektierend ist. Die Anordnung der ringförmigen Lichtleiterfaser in der Rinne bzw. Nut minimiert den Fremdlichteinfluß auf die Lichtleiter­ faser. Licht, das beim ersten Durchgang durch die Faser nicht absorbiert worden ist, wird reflektiert und nochmals durch die Faser geleitet. Diese Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergibt geringere Dämp­ fung und höhere Flexibilität im Aufbau. Die Rinne ist z. B. innen weiß ge­ färbt und damit diffus reflektierend.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es sodann, wenn die Innen­ fläche der Rinne in Querschnitt parabolisch oder elliptisch und verspie­ gelt ist. Diese innen verspiegelte Rinne bzw. dieser innen verspiegelte Graben hat einen Querschnitt, der sich zum Sender hin erweitert. Des­ halb kann ein breiterer Lichtkegel auf die Lichtleiterfaser gelenkt werden.

Das vom Sender abgegebene Licht wird nicht gefächert, sondern kann ein normaler, im Querschnitt runder Strahl sein. In der Regel tritt das Licht aus dem Sender unmittelbar auf die Lichtleiterfaser, d. h. eine zusätzliche Einrichtung zum Bündeln, also eine Linseneinrichtung, ist vermieden. Der Sender, d. h. die Austrittsstelle des Lichtstrahls aus dem Sender ist in der Regel nicht mehr als 15 mm von der Lichtleiterfaser entfernt. Es ist möglich, die erfindungsgemäße Vorrichtung zwei- oder mehrfach vorzusehen, d. h. das Untersuchungsgerät mit zwei oder mehr kreisenden Einzelsendern auszurüsten, von denen jeder auf einen eigenen Lichtleiterfaser-Ring arbeitet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Regel dann vorgesehen, wenn der Senderträger sich auf einer Kreisbahn bewegt, deren Mittenbereich nicht durch eine Achse oder Radialverstrebungen belegt werden kann, so daß die Informationssignale nicht radial zu einer Achse und über die Achse abgeführt werden können. Der optische Sender ist z. B. eine LED.

Zum Prinzip der fluoreszierenden Lichtleiterfaser: Der lichtleitende Kern einer Faser wird mit fluoreszierenden Farbstoffen dotiert. Diese Farb­ stoffe erzeugen bei Bestrahlung mit Licht ausreichender Energie ein für sie charakteristisches Licht mit größerer Wellenlänge als das Bestrah­ lungslicht. Die Abstrahlung dieses Fluoreszenzlichts erfolgt in alle Rich­ tungen gleich, d. h. ein gewisser Teil des im Kern der Faser erzeugten Lichts gelangt in den Akzeptanzbereich der Faser, wird also in ihr ge­ führt bis zu den Faserenden, wo er detektiert werden kann.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und zeigt

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Vorrichtung zum Senden und Empfangen von kreisenden Lichtsignalen,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1, in einem gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 schematisch einen Schnitt einer Lichtleiterfaser einer Rinne und

Fig. 5 ebenfalls schematisch einen Schnitt einer Lichtleiterfaser in einer Rinne.

Die Vorrichtung gemäß Zeichnung ist an einem als Computertomografie ausgebildeten Untersuchungsgerät vorgesehen, bei dem in einem Gerä­ terumpf 1 ein Hohlring 2 als Senderträger drehbar gelagert ist, der sich bei einer Untersuchung in Richtung eines Pfeiles 3 kontinuierlich, mit gleichbleibender Geschwindigkeit dreht. Der Hohlring 2 umschließt eine Liege 4, auf die ein zu untersuchender, nicht gezeigter Patient gelegt wird. Seitlich an dem Hohlring 2, der als Senderträger dient, sitzt ein Sender 5, der in Richtung einer Mittelachse 6 wegragt und wirkt, wobei ein Lichtstrahl 7 in Achsrichtung strahlt. An dem Geräterumpf 1 ist über waagerechte Streben 8 eine Gestellplatte 9 gehaltert, auf der eine fluo­ reszierende Lichtleiterfaser 10 in Kreisform montiert ist, die dem Sender 5 zugewendet ist. Während das eine Ende der Lichtleiterfaser frei endet, mündet das andere Ende der Lichtleiterfaser 10 an einem Detektor 11, der von der Gestellplatte 9 getragen ist.

Gemäß Fig. 4 und 5 bestrahlt der Sender 5, der eine Lichtquelle ist, die Lichtleiterfaser 10 in einer Rinne 12, die zum Sender hin offen ist und deren Wandung eine Innenfläche 13 bildet. Gemäß Fig. 4 ist der Quer­ schnitt der Rinne 12 rechteckig und ist die Innenfläche 13 weiß gefärbt. Gemäß Fig. 5 ist der Querschnitt der Rinne 1 2 parabolisch und ist die Innenfläche 13 verspiegelt.

Claims (4)

1. Verfahren zum Senden und Empfangen von kreisenden Lichtsignalen, die an einem Untersuchungsgerät der Medizintechnik vorgesehen ist,
das durch Messung ermittelte Information mittels Informationssignalen abgibt,
bei der parallel zu einer von der Sendeeinrichtung durchlaufenen Kreis­ bahn auf einem Kreis eine ortsfeste Detektor-Empfangseinrichtung an­ geordnet ist und
bei der ein Sender der Sendeeinrichtung von der Empfangseinrichtung einen Abstand aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sendeeinrichtung nur einen Sender (5) für die Informations­ signale aufweist, die Empfangseinrichtung von einer kreisförmig gebo­ genen fluoreszierenden Lichtleiterfaser (10) mit einem für die Informa­ tionssignale ausgelegten Detektor (11) an mindestens einem Faserende gebildet ist und daß der Sender (5) die Informationssignale zu der fluo­ reszierenden Lichtleiterfaser (10) in etwa rechtwinkelig zu dieser strahlt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Sender (5) in Achsrichtung strahlt und die ringförmige Lichtleiterfaser (10) in Achsrichtung neben der Kreisbahn des Senders (5) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiterfaser (10) in einer zum Sender (5) hin offenen Rinne (13) an­ geordnet ist, deren Innenfläche (13) reflektierend ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innen­ fläche (12) der Rinne (13) im Querschnitt parabolisch oder elliptisch und verspiegelt ist.