DE60209247T2

DE60209247T2 - Eingriffsvolumenscanner

Info

Publication number: DE60209247T2
Application number: DE60209247T
Authority: DE
Inventors: Volker Rasche; Joern Luetjens
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2001-10-15
Filing date: 2002-10-14
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2022-10-15
Also published as: WO2003032835A3; DE60209247D1; US6619840B2; WO2003032835A2; JP2005505375A; CN1571648A; EP1439784B1; EP1439784A2; ATE317666T1; US20030072416A1

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf C-Bogen-Röntgensysteme und insbesondere auf ein C-Bogen-Röntgensystem mit vollem Volumenbildgebungsvermögen zum Einsatz in Eingriffsverfahren.
In der Technik sind verschiedene C-Bogen-Röntgenvorrichtungen und -systeme bekannt. Beispielsweise ist in der deutschen Patentschrift Nr. DE 198 39 825 („dem Patent '825"), das durch Nennung als hierin aufgenommen betrachtet wird, in 1A eine Röntgenvorrichtung dargelegt, die eine kreisförmige Trägereinheit 1 umfasst. Die kreisförmige Trägereinheit umfasst einen C-förmigen Bogen oder erstes Ringsegment 4. Das erste Ringsegment 4 ist an der kreisförmigen Trägereinheit 1 über eine erste Lagerung 9 befestigt und umfasst ferner eine Röntgenquelle 2 und einen Röntgendetektor 3, die an gegenüber liegenden Seiten eines Patienten 7 angeordnet sind. Die Röntgenvorrichtung des Patentes '825 umfasst auch ein zweites Ringsegment 5, das an einer zweiten Lagerung 12 und einer Oberschiene 13 befestigt ist.
Die kreisförmige Trägereinheit 1, die erste Lagerung 9, das erste Ringsegment 4, die Röntgenquelle 2 und der Detektor 3 der Vorrichtung aus dem Patent '825 kann zur Durchführung herkömmlicher Fluoroskopieuntersuchungen eingesetzt werden. Das zweite Ringsegment 5 kann so um eine tangentiale Schwenkachse geschwenkt werden, dass das zweite Ringsegment 5 mit dem ersten Ringsegment 4 fluchtet. Dadurch können (bei Befestigung und Ausrichtung) die Röntgenquelle 2 und der Detektor 3 eine 360°-Drehung um den Patienten 7 ausführen. Die Vorrichtung aus dem Patent '825 kann somit sowohl als Computertomograph als auch als herkömmliches C-Bogen-Fluoroskop eingesetzt werden.
Die Vorrichtung aus dem Patent '825 hat jedoch ihre Einschränkungen. Im Besonderen muss das zweite Ringsegment 5 mechanisch ausgerichtet, in Kontakt mit dem ersten Ringsegment 4 gebracht und mit ihm verbunden werden, bevor die CT-Betriebsart ausgeführt werden kann. Dies erfordert einen mechanischen Zapfen 28, der in eine Nut 29 passt, die in dem zweiten Ringsegment 5 vorgesehen ist, wie es in 1A dargestellt ist.
Ein Bolzen 30 wird in ein Bolzenloch von mindestens einem mechanischen Zapfen 28 eingeführt, um das erste und das zweite Ringsegment zu verriegeln. Die Herstellung der Verbindung erfordert an sich erheblichen Aufwand sowohl bei der Ausrichtung als auch bei der Verriegelung der beiden Ringsegmente.
Außerdem nehmen die Oberschiene 13, die zweite Lagerung 12 und die Auflageeinheit 6 viel Platz ein und stellen sicherlich ein Hindernis für das technische Personal dar, das die Vorrichtung sowohl für herkömmliche Fluoroskopieuntersuchungen als auch für die CT-Abtastung während eines medizinischen Eingriffs einsetzen will. Der Patient 7 ist in bestimmten Positionen aufgrund der Konstruktion selbst und der für die Verriegelung des ersten und des zweiten Ringsegments erforderlichen Elemente schwer zugänglich.
Das Patent '825 beinhaltet auch zwei zusätzliche Vorschläge für die Realisierung des geschlossenen Kreises (Rings) mit seiner ihm innewohnenden Fähigkeit der 360°-Drehung. Das heißt, das Patent '825 beinhaltet auch eine Ausführungsform mit zwei (2) verschachtelten C-förmigen Bögen (5–11).
Eine weitere Ausführungsform des Patentes '825 ist so konstruiert, das sie zwei (2) C-förmige Bögen verwendet, die mit Hilfe eines Scharniers vertikal verbunden sind.
Jede der oben genannten Ausführungsformen (d. h. die drei (3) eingeführten Lösungsansätze) zielen auf die Schaffung eines starren Kreises oder Rings hin, der für 360°-Drehungen eingesetzt werden kann. Die grundlegende Idee besteht darin, die Standardträgereinheit des C-Bogens (16 in 1 des Patentes '825) zu nutzen und einfach den Drehbereich der C-förmigen Verbindung zwischen Röhre und Detektor (4 in 1 des Patentes '825) von 180° (1) auf 360° (2, 7, 10, 11 und 14) zu erweitern.
Die Röhre und der Detektor werden entweder auf beiden Seiten (2) oder lediglich auf einer einzigen Seite (Rest) gehalten. Während die erste Ausführungsform des Patentes '825 auf die Drehung der aus Röhre und Detektor bestehenden Gruppe um die Achse des Patienten (Tischachse) beschränkt ist, schaffen die oben genannte zweite und dritte Ausführungsform grundlegend eine volle Freiheit von 360° (natürlich innerhalb der vom Patienten vorgegebenen Einschränkungen). Das bedeutet, dass durch die Wahl zwischen der Drehung der Trägereinheit des geschlossenen Kreises oder Rings (16) um die horizontale Drehachse (10) oder sogar um die vertikale Drehachse (11) eine Freiheit von 360° ermöglicht wird.
Während die erstgenannte Ausführungsform eine zusätzliche Platz raubende Ausrüstung (5, 14, 13, 15) erfordert, erfordern die Lösungen 2 und 3 (zumindest bis zu einem gewissen Grad) keine wesentliche zusätzliche Ausrüstung. Somit entsprechen die Systeme im Fluoroskopiebetrieb unter dem Gesichtspunkt der Anwendung bzw. von der Funktion her fast einem System, das ausschließlich für die Fluoroskopie genutzt wird. Der hauptsächliche Nachteil aller in dem Patent '825 vorgeschlagenen Lösungen besteht in der Notwendigkeit, das System umzubauen, wenn zwischen dem Fluoroskopie- und dem CT-Betrieb oder umgekehrt umgeschaltet wird.
Die US-amerikanische Patentschrift 6.113.264 beschreibt eine Röntgendiagnosevorrichtung mit einem ersten kreisförmigen Bogenarm, einer Trägereinheit zum Halten des ersten kreisförmigen Bogenarms mit Verschiebemöglichkeit, einem zweiten kreisförmigen Bogenarm, der auf dem inneren Umfang des ersten kreisförmigen Bogenarms verschoben werden kann, und einem Röntgengenerator und einem Röntgendetektor, die jeweils nahe den Enden des zweiten kreisförmigen Bogenarms einander gegenüberliegend vorgesehen sind, wobei der zweite kreisförmige Bogenarm auf dem ersten kreisförmigen Bogenarm über den inneren Umfang des ersten kreisförmigen Arms um 360° verschiebbar vorgesehen ist.
Aufgaben und Zusammenfassung der vorliegenden Erfindung
Es wäre dementsprechend für den Fachkundigen wünschenswert, wenn ein C-Bogen-Röntgensystem realisiert würde, bei dem ein zweites C-Bogen-Element zur Verfügung steht, um die Lücke in dem primären oder tragenden C-Bogen zu schließen und einen geschlossenen Ring zu bilden, der die Unzulänglichkeiten der C-Bogen-Röntgensysteme nach dem Stand der Technik, beispielsweise aus dem Patent '825, beseitigt.
Die vorliegende Erfindung hat daher zur Aufgabe, ein C-Bogen-Röntgensystem zu schaffen, das das volle Volumenbildgebungsvermögen mit der vollen Flexibilität unterstützt, die für Eingriffsverfahren erforderlich ist, ohne dass das System umgebaut werden muss, wenn zwischen der Fluoroskopie- und der CT-Betriebsart umgeschaltet wird.
Die Erfindung hat ferner zur Aufgabe, ein C-Bogen-Röntgensystem zu schaffen, bei dem ein inneres „C" eines C-Bogen-Mechanismus von einem äußeren „C" aktiviert und geführt werden kann, um eine 360°-Drehung der einander gegenüber liegen den Röntgenquelle und Röntgendetektor zu ermöglichen, die an den inneren C-Bogen des C-Bogen-Mechanismus montiert sind. Die Konstruktion ermöglicht den Betrieb ohne die Notwendigkeit einer herkömmlichen starren C-Bogen-Trägereinheit, wie sie in dem Patent '825 nach dem Stand der Technik beschrieben ist.
Es ist anzumerken, dass das innere „C" nie mit der „C"-Trägereinheit fest verbunden ist, selbst wenn es sich in der Ruheposition befindet. Die Verwendung der Bezeichnungen „stabil", „geschlossener Ring" usw. soll nicht implizieren, dass der innere C-Bogen fest mit dem C-Trägerbogen verbunden ist. Die beiden „C" besitzen demnach selbst die Fähigkeit, eine 360°-Drehung durchzuführen, ohne dass vorher ein geschlossener Hilfsring konstruiert werden muss.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein C-Bogen-Röntgensystem zu schaffen, das ein einfaches und elegantes Verfahren bietet, um Röntgenprojektionen eines Patienten aus einer beliebigen Richtung zu erzielen, ohne den Patienten bewegen zu müssen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein C-Bogen-Röntgensystem zu schaffen, das ein einfaches und elegantes Verfahren bietet, um zwischen CT- und Fluoroskopieanwendungen (beispielsweise Angiographie) umzuschalten, ohne dass der Patient von einer Vorrichtung zu einer anderen bewegt werden muss.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein C-Bogen-Röntgensystem zu schaffen, das ein einfaches und elegantes Verfahren bietet, um zwischen CT- und Fluoroskopieanwendungen (beispielsweise Angiographie) umzuschalten, während der Patient in einem gemeinsamen Referenzrahmen (Koordinatensystem) in Bezug auf eine Gantry (die das System umfasst) verbleibt. Infolgedessen ermöglicht die Erfassung von Daten aus beiden Anwendungen eine Kombination der Daten und zusätzliche, vorher nicht verfügbare Diagnoseinformationen sowie einen leichten Zugang zum Patienten während eines Eingriffsverfahrens.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein C-Bogen-Röntgensystem zu schaffen, bei dem ein erster C-Trägerbogen (beispielsweise mit einer Bogenlänge von 210°) einen inneren C-Bogen enthält (beispielsweise mit einer Bogenlänge von mindestens 150°), wobei der innere C-Bogen automatisch ausgefahren werden kann, um die Lücke in dem C-Trägerbogen zu schließen und es zu ermöglichen, dass sich die Röntgenquelle und der gegenüber liegend angeordnete Röntgenempfänger um volle 360° drehen.
Die Bogenlänge des tragenden „C" bestimmt die Größe der Lücke (Bogenlänge des tragenden „C" 360°) und somit die Zugangsmöglichkeit zum Patienten. Sie muss 180° plus ½ Überlappung mit dem inneren „C" betragen. Das innere „C" muss eine Bogenlänge von mindestens 180° und höchstens die gleiche Bogenlänge wie das tragende „C" aufweisen, da sonst die Größe der Lücke abnehmen würde. Damit die Konstruktion so starr und stabil wie möglich ist, sollte das innere „C" die maximale Bogenlänge haben. Beide Bogenlängen sollten gleich sein, und es muss ein Kompromiss zwischen der Stabilität und der Zugangsmöglichkeit zum Patienten gefunden werden. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel kann so konstruiert werden, dass es bei einer Größe der Lücke von 150° eine Bogenlänge von ca. 210° aufweist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein C-Bogen-Röntgensystem zu schaffen, bei dem ein zweites C-Bogen-Element, das in einen ersten C-Trägerbogen eingebaut ist, aus einem Haltemechanismus in dem ersten C-Bogen (an einem ersten Ende) so ausgefahren werden kann, dass es die Lücke schließt und in ein gegenüber liegendes (zweites) Ende des ersten C-Bogens wieder hinein geschoben wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein C-Bogen-Röntgensystem zu schaffen, bei dem das „C" auf volle 360° ausgefahren werden kann, indem ein inneres C-Bogen-Element integriert wird, das mit Hilfe eines speziellen Typs von Antriebsmechanismus aus den gegenüber liegenden Enden des C-Trägerbogens heraus bzw. hinein geschoben werden kann, so dass sowohl der CT-Betrieb als auch der Fluoroskopiebetrieb des Systems möglich sind, ohne dass das System umgebaut oder der zu untersuchende Patient bewegt werden muss.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein C-Bogen-Röntgensystem zu schaffen, bei dem ein in einem C-Trägerbogen angeordneter innerer C-Bogen auf volle 360° (Kreis) aus dem C-Trägerbogen mit einem Zahnkranz auf seiner äußeren oder inneren Oberfläche ausgefahren werden kann, wobei der Zahnkranz die Möglichkeit schafft, die Drehung der diametral gegenüber liegend angeordneten Röntgenquelle und des Detektors zum geschlossenen Ring zu übertragen.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Diese und andere Aspekte der Erfindung werden im Folgenden anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
1A eine schematische Darstellung einer in dem deutschen Patent Nr. DE 198 39 825 („dem Patent '825") nach dem Stand der Technik beschriebenen Röntgenvorrichtung;
1B eine schematische Darstellung einer Steckverbindung, die zur Bildung eines geschlossenen Rings in der Röntgenvorrichtung aus dem Patent '825 nach dem Stand der Technik eingesetzt wird;
2 eine schematische Darstellung eines Standard-C-Bogen-Röntgensystems;
3 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen C-Bogen-Röntgensystems;
4A und 4B Ansichten von zwei Ausführungsbeispielen von Rollenkonstruktionen, die für den stabilen Betrieb der C-Bogen-Röntgensysteme der vorliegenden Erfindung erforderlich sind; und
5 eine schematische Darstellung einer Seiten-/Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Eintrittsendes eines C-Trägerbogens, eines verjüngten Endes eines inneren C-Bogens, von Rollenkonstruktionen und von Zahnrädern zum Einsatz in einem C-Bogen-Röntgensystem dieser Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Der Leser sollte beachten, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und keine Einschränkung des Rahmens und des Wesens der Erfindung bedeuten.
Ein herkömmliches C-Bogen-Röntgensystem 100 ist in 2 beschrieben. Das C-Bogen-Röntgensystem 100 umfasst einen Schienenmechanismus 110, 115, der an einer Montagefläche 120 befestigt und mit einem Drehelement 125 verbunden ist. Das Drehelement ist an einem Tragarm 130 befestigt. Der Tragarm 130 ist über ein zweites Drehelement 140 mit einer Lagerung/einem Schienenhaltesystem 135 verbunden. Ein C-Bogenelement 145 ist an der Lagerung/dem Schienenhaltesystem 135 befestigt und umfasst einen äußeren Schienenteil 150 und einen inneren Schienenteil 155. Die inneren und äußeren Schienenteile 150 und 155 stellen die Bahnen dar, auf denen 135 gehalten wird. Eine Röntgenquelle 160 und ein Röntgendetektor 165 für die Bestrahlung eines Patienten auf dem Patiententisch 168 sind an diametral gegenüber liegenden Positionen an dem C-Trägerbogen 145 angebracht.
Im Gegensatz zu dem C-Bogen-Röntgensystem nach dem Stand der Technik aus 2 schafft die vorliegende Erfindung Mittel zum Schließen der Lücke, damit das System im CT-Betrieb funktionieren kann, ohne dass das System umgebaut werden muss. Zu diesem Zweck ist das tragende „C" so ausgelegt, dass es ein inneres „C"-Element enthält, das ringförmig aus dem C-Trägerbogen (an einem ersten Ende) ausgefahren werden kann, um die Lücke (beispielsweise eine Bogenlänge des „C" von 150°) zu schließen, und am entgegen gesetzten Ende des C-Trägerbogens hinein geschoben werden kann.
Wie es in 2 nach dem Stand der Technik zu sehen ist, sind die Positionen der Röntgenquelle 160 und des Röntgendetektors 165 so zueinander angeordnet, dass von der Quelle entlang einem Projektionsradius P ausgehende Röntgenstrahlen ein auf einem Tisch 160 (168) liegendes zu untersuchendes Objekt (beispielsweise einen menschlichen Patienten) in dem Untersuchungsbereich Z durchqueren. Die gesendeten Röntgenstrahlen fallen daher auf einen Röntgendetektor 165, und sowohl die Quelle als auch der Detektor sind über den äußeren Schienenteil 150 des C-Bogens 145 drehbar (beispielsweise um 210°) um die Achse Z₃.
Wie in dem Patent '825 dargelegt ist eine starre Trageinheit 130 auch über das zweite Drehelement 140 befestigt, um die Drehung um die Achse Z₁ auf einem Gleitschienenmechanismus 110, 115 zu ermöglichen, wobei die starre Trageinheit in dem Schienenmechanismus verschiebbar ist. Wie für den Fachkundigen ersichtlich ist und bereits durch die gegebenen Winkel angezeigt wird, ist der Freiheitsgrad in einer derartigen Röntgenvorrichtung aus 2 nach dem Stand der Technik eingeschränkt. Während ein derartiges herkömmliches C-Bogen-Röntgensystem bzw. eine entsprechende Vorrichtung für Diagnosezwecke (Stand der Technik 2) die Möglichkeit bietet, Röntgenprojektionen von einem Patienten aus jeglicher Richtung zu erhalten, ohne dass der Patient bewegt werden muss, ist dies bei herkömmlichen CT-Gantrys nicht der Fall.
Herkömmliche CT-Gantrys bieten sich für Anwendungen im CT-Betrieb an, die eine Drehung um 360° um einen Patienten erfordern. Es ist natürlich wünschenswert, dass eine C-Bogen-Röntgenvorrichtung zur Verfügung steht, mit der sowohl CT- als auch Fluoroskopiefunktionen während eines Eingriffsverfahrens durchgeführt werden können, und deren Systembetrieb leicht umgeschaltet werden kann. Dies bedeutet, dass es wünschenswert ist, zwischen diesen beiden Betriebsarten umschalten zu können, ohne dass der Patient von einer Vorrichtung zu einer anderen transportiert werden muss, und Daten von beiden getrennten Anwendungen an derselben Koordinatenposition des Patienten ableiten zu können. Wie oben in Bezug auf mindestens die erste und die dritte erwähnte Ausführungsform des Patentes '825 nach dem Stand der Technik erläutert wurde, erfordert die Durchführung einer Angiographie oder CT-Untersuchung außerdem die Bewegung entweder des Patienten oder der zweiten Oberschiene 13, der zweiten Lagerung 12 und des zweiten Ringsegments 5, was zumindest beschwerlich und zeitaufwändig ist.
Das C-Bogen-Röntgensystem 200 umfasst einen C-Bogen-Mechanismus, der einen primären oder tragenden (hier austauschbar verwendet) C-Bogen 210 mit einem inneren C-Bogen 220 umfasst, der anhand von Rollenkonstruktionen (in den 4A, 4B und 5 dargestellt) in dem primären oder tragenden C-Bogen 210 geführt wird. Dem Fachkundigen wird ersichtlich sein, dass eine ausreichende Anzahl von Rollenkonstruktionen vorzusehen ist, damit eine stabile Führung für den inneren C-Bogen 220 geschaffen wird, wenn er sich zwischen einem ersten (E1) und einem zweiten (E2) Ende des C-Trägerbogens 210 bewegt (d. h. mindestens ein Paar Rollenkonstruktionen und Zahnräder an jedem Ende, wie es in den 4A, 4B und 5 dargestellt ist). Eigentlich kann sich der innere C-Bogen periodisch die vollen 360° um den Patiententisch bewegen. Bei jedem Zyklus muss der innere C-Bogen an einem Ende ausfahren und am anderen Ende des C-Trägerbogens einfahren werden, so dass in einem Teil der 360° eine Lücke existiert, wenn der innere C-Bogen vollständig von dem C-Trägerbogen umschlossen ist. Ein geschlossener Ring liegt nur für einen Teil des 360°-Zyklus vor.
Auf mindestens einer Seite des inneren C-Bogens 220 und neben den Zahnrädern ist ein Zahnkranz vorgesehen (siehe 4A und 4B).
3 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen C-Bogen-Röntgensystems 300. In dem Ausführungsbeispiel aus 3 ist der C-Trägerbogen in zwei oder mehr Segmente 210A und 210B aufgeteilt, die in den gleichen Abständen um den inneren C-Bogen 220' angeordnet sind. Bei einem derartigen Aufbau könnten die beiden C-Trägerbogensegmente 210A und 210B beispielsweise über bzw. unter dem inneren C-Bogen 220' angeordnet sein. Das C-Bogensegment 210B könnte an einer Lagerung oder Ähnlichem angeordnet oder befestigt sein, und das C-Bogensegment 210A könnte an dem Schienensystem oder einer oberen Halteplatte angeordnet oder befestigt sein.
Die zwei oder mehr C-Bogensegmente weisen eine gemeinsame Drehachse auf, die, wie dargestellt, identisch mit der Symmetrieachse Z1 ist. Der Vorteil einer derartigen Konstruktion ist ein besserer Zugang zum Patienten und gleichzeitig die Erhaltung der Funktionalität der oben beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung. Es ist anzumer ken und der Fachkundige wird erkennen, dass die beiden C-Bogensegmente 210A und 210B die gleichen oben erwähnten Rollen-, Enden- und Halteanordnungen erfordern, die nachfolgend in Bezug auf die 4A, 4B und 5 mit ausreichender Ausführlichkeit dargelegt werden.
Die 4A und 4B zeigen alternative Ausführungsbeispiele der verschiedenen Haltemechanismen, die es der Kombination aus C-Trägerbogen (210, 210A oder 210B) und innerem C-Bogen (220 oder 220') ermöglichen, gemäß den erfindungsgemäßen Prinzipien zu funktionieren. Zum Ausfahren des inneren C-Bogens (220 oder 220') ist auch mindestens eine Antriebsrolle 310 in dem C-Trägerbogen (nahe jedem Ende) vorgesehen. Der innere C-Bogen 220' bewegt sich auf Zahnkränzen 320 auf seinen gegenüber liegenden Seiten, die Kontakt zu den daneben angeordneten, den dem C-Trägerbogen befestigten Zahnrädern 330 (4A) haben. Jedes Zahnrad 330 könnte an einem Paar kleinerer Rollen 340 auf derselben Achse 350 angebracht sein. Als Alternative könnte die gemeinsame Achse 350' (4B) an einer Federeinheit 355 befestigt sein, die die Federn 360 umfasst, wobei die Federeinheit die kleineren Rollen 340' in einem kleinen Abstand von einem zweiten Paar Rollen 370 hält.
Das zweite Paar Rollen 370 kann dann eine Drehung auf das erste Paar Rollen 340' und das entsprechende Zahnrad 330' übertragen. Diese Konstruktion schafft einen leichten und einfachen Eingriff mit kleiner Kraft der Zahnkränze 320 und des neuen Zahnrades 330' des inneren C-Bogens.
Das Teil 310 soll genau das gleiche wie das Teil 310' sein. Zur Vereinfachung der Zeichnung wurden lediglich die Einzelheiten (360/370) weggelassen. 310 und 310' stellen die beiden Lagerungen/Kraftausübungseinheiten auf den gegenüber liegenden Seiten von 220 dar. Es wäre vielleicht weniger verwirrend, wenn lediglich eine Seite dargestellt wäre (beispielsweise die untere Seite, siehe 4B).
Bei einer in 5 dargestellten Abwandlung der oben beschriebenen Ausführungsform können zusätzliche Führungsrollen 380 an den Enden des C-Trägerbogens 210 angebracht werden, die an den auseinander gehenden, einen Trichter bildenden Enden 390 befestigt sind. Eine irrtümliche Verschiebung des inneren C-Bogens 220'' durch jegliche bekannte oder unbekannte auf ihn wirkende Kraft kann dadurch ausgeglichen (korrigiert) werden. 5 zeigt daher eine alternative Ausführungsform der tragenden Enden eines erfindungsgemäßen C-Bogen-Röntgensystems, bei der beide Enden des inneren C-Bogens 220'' verjüngt sind. Durch eine derartige Verjüngung wird das Ineinandergleiten des inneren und des C-Trägerbogens erleichtert. Alle Zahnkränze und Zahnräder sowie die verjüngten Enden dienen demnach lediglich dazu, das Ausfahren aus bzw. Einfahren in den C-Trägerbogen möglich zu machen.
Außerdem können verschiedene andere Arten der Konstruktion der Enden für die Implementierung erdacht werden, die in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen.
Eine einzelne Drehung um 360° erfordert den Einsatz von Kabeln lediglich zum Verbinden der Röntgenröhre und des Detektors. Bei Systemen, bei denen mehrere 360°-Drehungen der Gantry für den Betrieb erforderlich sind, sollten jedoch Schleifringe eingebaut werden, die die Stromversorgung und den Röntgendetektor verbinden. Bei einem Multi-360°-Drehscanner können Schleifringe jedoch sehr lästig sein, da das Aufheben und Wiederherstellen des Kontaktes wahrscheinlich elektrische Probleme schaffen wird. Zur Überwindung dieser möglichen Probleme kann eine Ausführungsform der Erfindung an dem inneren „C" Akkumulatoren enthalten, die die erforderliche Energie liefern. Im Ruhezustand können die Akkumulatoren automatisch wieder aufgeladen werden. Die Daten werden mit Hilfe einer Hochgeschwindigkeits-HF-Verbindung oder einer optischen Verbindung an die Rekonstruktionseinheit übertragen. Die Rekonstruktionseinheit ist ein getrennter Computer, der die Projektionsdaten erfasst und sie dazu verwendet, die rekonstruierte Abschwächungsvolumenmatrix zu berechnen. Sie ist somit eine unverzichtbare Einheit des „Scanners", wird jedoch nicht als eine notwendige Komponente gemäß den Definitionen der in dieser Patentanmeldung dargelegten Erfindungen angesehen.
Als Alternative zu der Hochgeschwindigkeitsdatenverbindung können die Daten während der Drehung in Datenspeichermitteln zwischengespeichert werden, die in die Gantry integriert sind, und in der Ruheposition an die Rekonstruktionseinheit übertragen werden, wie es dem Fachkundigen bekannt ist. Die Akkumulatoren, die HF- und optischen Verbindungen sind dabei in erster Linie technische Standardbauteile, deren Verwendung und Implementierung dem Fachkundigen bekannt sind.

Claims

C-Bogen-Röntgensystem (200, 300), das Folgendes umfasst: eine Röntgenquelle (160); einen Röntgendetektor (165); und eine C-Trägerbogenkonstruktion, die eine Lücke zwischen dem ersten und dem zweiten Ende des C-Trägerbogens (210, 210A, 210B) aufweist, wobei die C-Bogenkonstruktion auch einen C-Trägerbogen (210, 210A, 210B) und einen inneren C-Bogen (220, 220') umfasst, an dem die Röntgenquelle (160) und der Röntgendetektor (165) gegenüber liegend angeordnet sind, wobei sich der innere C-Bogen (220, 220') in dem C-Trägerbogen (210, 210A, 210B) befindet und in mindestens einer Rollenkonstruktion in dem C-Trägerbogen (210, 210A, 210B) geführt wird; wobei der innere C-Bogen (220, 220') automatisch ringförmig aus einem ersten Ende des C-Trägerbogens (210, 210A, 210B) ausgefahren und in ein zweites Ende des C-Trägerbogens (210, 210A, 210B) eingefahren werden kann, wodurch die Lücke geschlossen wird und die Röntgenquelle (160) und der Röntgendetektor (165) eine volle 360°-Drehung ausführen können, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei C-Trägerbögen (210, 210A, 210B) geschaffen werden, die auf einem gemeinsamen Kreis liegen.
C-Bogen-Röntgensystem (200, 300) nach Anspruch 1 oder 2, das ferner eine Lagerung (135) umfasst, die an dem C-Trägerbogen (210, 210A, 210B) befestigt ist.
C-Bogen-Röntgensystem (200, 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner eine verschiebbare Abdeckung zum Abdecken des inneren C-Bogens (220, 220') umfasst, wenn dieser ausgefahren wird, um die Lücke während der kontinuierlichen Drehung vollständig zu schließen.
C-Bogen-Röntgensystem (200, 300) nach Anspruch 3, wobei die genannten zwei getrennten Segmente die gleiche Länge haben.
C-Bogen-Röntgensystem (200, 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner einen Haltemechanismus (310, 320, 330, 330', 380) zum Führen des inneren C-Bogens (220, 220') in dem C-Trägerbogen (210, 210A, 210B) umfasst.
C-Bogen-Röntgensystem (200, 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens ein erstes Ende des inneren C-Bogens (220, 220') verjüngt ist und mindestens ein entsprechendes Ende des C-Trägerbogens (210, 210A, 210B) trichterförmig ausgelegt ist, um das genannte erste verjüngte Ende des inneren C-Bogens (220, 220') aufzunehmen.
C-Trägerbogen (210, 210A, 210B) nach Anspruch 5, wobei der Haltemechanismus (310, 320, 330, 330', 380) mindestens eine Antriebsrolle (310) umfasst.
C-Bogen-Röntgensystem (200, 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der innere C-Bogen (220, 220') Zahnkränze (320) und der C-Trägerbogen (210, 210A, 210B) mindestens ein Zahnrad (330, 330') umfasst.
C-Bogen-Röntgensystem (200, 300) nach Anspruch 8, wobei das genannte mindestens eine Zahnrad (330, 330') an einem Paar kleinerer Rollen (340) auf einer Achse (350, 350') angebracht ist.
C-Bogen-Röntgensystem (200, 300) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die genannte Achse (350, 350') an einer Federeinheit (355) befestigt ist, um das mindestens eine Zahnrad (330, 330') in einem wirksamen Abstand von einem zweiten Paar Rollen (370) zu halten.
C-Bogen-Röntgensystem (200, 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die genannte mindestens eine Rollenkonstruktion (330, 330', 370) es dem inneren C-Bogen (220, 220') ermöglicht, sich periodisch durchgehend um 360° zu drehen.
C-Bogen-Röntgensystem (200, 300) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich die Röntgenquelle (160) und der Röntgendetektor (165) um mindestens 360° drehen, um sowohl Fluoroskopie- als auch CT-Funktionen auszuführen, ohne dass ein zu untersuchender Patient bewegt bzw. die Systemkomponenten umgebaut werden müssen.