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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf medizinische Multimodalität-Bildgebungssysteme zum
Betrachten von anatomischen Strukturen und Funktionen eines Patienten,
zum Beispiel auf kombinierte Röntgen-Computertomographie-(CT)
und Positronenemissionstomographie-(PET) Scanner, und insbesondere
auf ein Patientenlagerungsgerät,
das die Gesamtlänge
des Systems reduziert.
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Tomographische
Bildgebungsvorrichtungen oder -kameras finden häufig Anwendung zur Unterstützung der
Diagnose und Behandlung einer Vielzahl anatomischer Strukturen und
physiologischen Funktionen im Körper
eines Patienten, wobei gleichzeitig die Notwendigkeit invasiver
Prozeduren minimiert wird. Derartige Vorrichtungen nutzen typischerweise
Scanner, die über
die Länge
des Patienten hinweg Daten oder Informationen über derartige Strukturen und
Funktionen an vorgegebenen, diskreten Positionen von dem Patienten
gewinnen. Mit Hilfe dieser Informationen erzeugt die Kamera eine
Reihe von Bildern, die jeweils einen Querschnitt des Patientenkörpers in
einer im Allgemeinen senkrecht zur Langsachse des Patienten verlaufenden
Ebene und an vorgegebenen Punkten über die Länge des Patienten hinweg darstellen. Über die
Länge eines
Patienten aufgenommene kombinierte aufeinanderfolgende Bilder oder
ein im Wesentlichen kontinuierliches Spiralbild können eine
relativ dreidimensionale Ansicht der inneren Organe und Gewebe liefern,
oder zumindest eine Querschnittansicht der Körperstrukturen und -funktionen
an verschiedenen Orten des Patientenkörpers. Am häufigsten werden Tomographie-Kameras
eingesetzt, um Organe und anderes Gewebe im Kopf, Torso und Rumpf
eines Patienten zu betrachten und zu behandeln, und insbesondere Erkrankungen
wie Herzerkrankungen, Arteriosklerose, Krebs und dergleichen zu
diagnostizieren und zu behandeln.
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Tomographie-Bildgebungskameras
werden oft durch den „Modus" oder die „Modalität" der von ihren Scannern
zum Gewinnen von Patientendaten verwendeten Strahlung identifiziert.
Zu den bekannten Scanner-Modalitäten
gehören
unter anderem Röntgen-Computertomographie-(CT),
Magnetresonanzbildgebungs-(MRI), Ultraschall-(ULT), Einzelphotonenemissions-Computertomographie-(SPECT)
und Positronenemissionstomographie-(PET) Scanner. Kamerasysteme,
die zwei oder mehr unterschiedliche Scanner kombinieren, um eine
größere Vielfalt
an Bildgebungsinformationen von einem Patienten zu gewinnen, werden
als „Multimodalität-Bildgebungssysteme" bezeichnet. Umgekehrt
werden Tomographie-Kameras, die den gleichen Modus zum Erfassen
von Bildgebungsinformationen verwenden, als die gleiche Modalität besitzend
bezeichnet.
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Eine
Tomographie-Kamera nutzt einen Scanner mit einem Array aus Strahlungsdetektoren, die
einen Ring oder eine Röhre
um den Patienten herum bilden. Der Scanner sammelt Informationen
entlang einer durch den Detektorring definierten Ebene, die den
Patienten im Wesentlichen senkrecht zu dessen Längsachse schneidet. Andere
Prozessoren und Instrumente, die mit dem Scanner gekoppelt sind,
erzeugen basierend auf den vom Scanner erhaltenen Informationen
das Tomographiebild. Um an aufeinanderfolgenden Punkten entlang
des Kopfs, Torsos und Rumpfs eines Patienten Informationen zu erfassen, wird
der Patient horizontal auf einem Patiententisch gelagert, der den
Patienten horizontal durch die Röhre
einer Tomographie-Kamera verschiebt oder bewegt.
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Oft
ist es wünschenswert,
zwei oder mehr benachbarte Tomographie-Scanner von unterschiedlicher Modalität in Multimodalität-Systemen
zu verwenden, um bei einem einzigen Vorrücken des Patienten durch mehrere
Scanner-Röhren
eine Vielfalt an Bildgebungsinformationen zu gewinnen. Dies ist außerordentlich
wünschenswert,
um die Effizienz zu steigern (indem zwei oder mehr Scans in einem
einzelnen Vorgang durchgeführt
werden), um die Indexierungsgenauigkeit zu erhöhen, um Multimodalität-Bilder
mit der gleichen Position entlang der Längsachse des Patienten zu korrelieren
oder zu verknüpfen
(indem der Betrieb der Scanner auf eine einzelne, kontrollierte
Bewegung des Patienten koordiniert wird) und um die Lohnkosten zu
senken, die andernfalls mit separaten Multimodalität-Scanvorgängen verbunden
sind.
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Im
Allgemeinen umfassen Multimodalität-Ssyteme eine Reihe von Scannern
mit jeweils unterschiedlicher Modalität untergebracht in einem einzigen
Gehäuse.
Jeder Scanner gewinnt andere Informationen über den Patienten, die in Kombination
zueinander registriert ein besseres Verständnis des Patienten ermöglichen.
Insbesondere umfassen Multimodalität-Kameras typischerweise einen
Scanner für die
anatomischen Strukturen des Patienten (z. B. CT-, MRI- und Ultraschall-Kameras)
und einen Scanner für
die physiologischen Funktionen des Patienten (z. B. SPECT- und 32PET-Kameras).
Die Reihe der Scanner bildet eine relativ lange Röhre, die üblicherweise
länger
ist als die zusammengesetzte Länge von
Kopf und Torso eines hochgewachsenen Patienten bzw. als die Gesamtlänge eines
weniger hochgewachsenen Patienten.
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Der
Patiententisch transportiert den Patienten auf kontrollierte Weise
durch die Scanner und liefert dem System Informationen über die
Position des Patienten. Die Positionsinformationen werden verwendet,
um die anhand der Scannerinformationen erzeugten Bilder auf die
gleichen Positionen über
die Länge
des Patienten hinweg zu registrieren. Bei herkömmlichen Patiententischen muss
die Patientenauflagefläche
allerdings so lang sein, dass sie sich von außerhalb der ersten Scanner-Röhre bis über den Ausgang
der letzten Scanner-Röhre
hinweg erstreckt. Dies hat zur Folge, dass die Patientenauflagefläche typischerweise
länger
ist als die gesamte Multimodalität-Scanner-Baugruppe.
Wenn der Patient außerhalb
der Scanner-Röhren
auf der Vorderseite der Scanner-Baugruppe positioniert wird, ragt der
Teil der Patientenauflagefläche
von der Baugruppe aus weiter nach vorne als die Scanner-Baugruppe selbst.
Diese Konfiguration ist insbesondere erforderlich, wenn die Auflagefläche zum
Anheben und Absenken des Patienten zwischen dem Niveau der Scanner-Röhren und
dem Boden verwendet wird.
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In
dem Dokument
JP-05344964 wird
ein System beschrieben, das einen Röntgen-CT-Scanner mit einer
Röhre und
einen NMR-Scanner zum Durchführen
einer NMR-Tomographie mit einer Röhre umfasst. Eine Deckplatte
einer Liege kann in Längsrichtung
verschoben werden, so dass der Körper
eines Patienten in den Röhren
der Scanner positioniert werden kann, um in einem einzigen Durchgang
ein Röntgen-Tomogramm
und ein NMR-Tomogramm durchzuführen.
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In
dem Dokument
US-5.661.772 wird
ein Röntgendiagnosesystem
mit einem CT-Scanner mit einer Röhre
und einem Röntgen-Fluoroskop
beschrieben. Die Basis einer Patientenauflage kann in eine erste
Position bewegt werden, wobei das Fluoroskop in eine gespeicherte
Position bewegt wird, und die Höhe
der Patientenauflage kann verändert werden,
bevor eine Patientenauflageplatte in die Röhre des CT-Scanners geschoben
wird. Die Basis der Patientenauflage wird dann in eine zweite Position
gebracht und das Fluoroskop in die Position bewegt und die Patientenauflageplatte
durch das Fluoroskop geschoben.
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Die
Kombination aus der länglichen
Röhre eines
Multimodalität-Scanners
und einer längeren Patientenauflagefläche hat
zur Folge, dass Multimodalität-Systeme
nur begrenzt Anwendung finden können,
die Kosten für
den Einsatz und die Unterbringung derartiger Systeme hoch sind und
damit ihre Verfügbarkeit
beschränkt
ist. Dementsprechend besteht ein Bedarf nach einem Patiententisch
zur Verwendung in einem Multimodalität-Tomographie-Bildgebungssystem,
der für
den Betrieb weniger Platz in Anspruch nimmt und dadurch die Kosten
entsprechend reduziert.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein medizinisches Bildgebungssystem geschaffen, das Folgendes
umfasst: eine erste Bildgebungsvorrichtung zum Gewinnen von einem
oder mehreren Tomographie-Bildern eines Patienten, wobei zumindest
ein Teil der ersten Bildgebungsvorrichtung eine erste Röhre hat,
durch die ein Patient während
der Erzeugung von einem oder mehreren Bildern durch die erste Bildgebungsvorrichtung
axial verschoben wird; eine zweite Bildgebungsvorrichtung zum Gewinnen von
einem oder mehreren Tomographie-Bildern des Patienten, wobei zumindest
ein Teil der zweiten Bildgebungsvorrichtung eine zweite Röhre hat,
durch die ein Patient während
der Erzeugung von einem oder mehreren Bildern durch die zweite Bildgebungsvorrichtung
axial verschoben wird, wobei die erste Röhre und die zweite Röhre im Wesentlichen
in einer Linie liegen; eine erste Patientenauflagekonstruktion außerhalb
der ersten Bildgebungsvorrichtung, um den Patienten im Wesentlichen
ausgerichtet auf die erste Röhre
der ersten Bildgebungsvorrichtung zu lagern, wobei die erste Patientenauflagekonstruktion
dafür eingerichtet
ist, einen Patienten von einer Ladeposition unterhalb der ersten
Röhre in
eine im Wesentlichen auf die erste Röhre ausgerichtete Scanposition zu
heben; eine Patientenpositioniervorrichtung zum Verschieben des
auf der ersten, im Wesentlichen auf die erste Röhre ausgerichtete Patientenauflagekonstruktion
gelagerten Patienten in die erste Röhre hinein, ohne dass die erste
Patientenauflagekonstruktion bedeutend auf die erste Röhre zu bewegt
wird, und dadurch gekennzeichnet, dass das Gerät weiterhin Folgendes umfasst:
eine zweite Patientenauflagekonstruktion zum Lager des Patienten
im Wesentlichen ausgerichtet auf die erste Röhre und die zweite Röhre, wobei
die zweite Patientenauflagekonstruktion einen vertikalen Stellantrieb
zur vertikalen Ausrichtung der zweiten Patientenauflagekonstruktion auf
die erste Patientenauflagekonstruktion umfasst, und wobei sich die
zweite Patientenauflagekonstruktion innerhalb der ersten Bildgebungsvorrichtung
befindet und getrennt von der ersten Patientenauflagekonstruktion
ist, und wobei die Patientenpositioniervorrichtung von der ersten
Patientenauflagekonstruktion auf die zweite Patientenauflagekonstruktion
verschoben werden kann und durch die zweite Patientenauflagekonstruktion
unterstützt
wird, während
sie die erste Röhre
und die zweite Röhre
durchquert.
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Der
Patient kann entlang der Patientenauflagekonstruktion durch einen
oder mehrere Riemen durch die Scanner-Röhren gezogen werden.
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Der
Patient kann auf einer Liege liegen, die durch den Scanner gezogen
wird.
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Für ein umfassenderes
Verständnis
der vorliegenden Erfindung und der hiermit verbundenen Vorteile
wird nun auf die nachstehende Beschreibung in Verbindung mit den
begleitenden Zeichnungen verwiesen. Es zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines medizinischen Multimodalität-Bildgebungssystems,
das die vorliegende Erfindung beinhaltet;
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2 eine
Vorderansicht des medizinischen Multimodalität-Bildgebungssystems aus 1;
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3 eine
Seitenansicht des medizinischen Multimodalität-Bildgebungssystems aus 1,
die die Bildgebungsvorrichtungen in einer geschlossenen Position
zeigt;
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4 eine
Draufsicht des medizinischen Multimodalität-Bildgebungssystems aus 1,
die die Bildgebungsvorrichtungen in getrennten Positionen zeigt;
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5 einen
Tragrahmen zur Ausrichtung der Bildgebungsvorrichtungen in einer
geschlossenen Position und zum Tragen eines zwischen den Bildgebungsvorrichtungen
angeordneten vertikalen Stellantriebs;
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6 eine
perspektivische Ansicht eines Vorderteils eines Patiententischs
und einer Antriebsbaugruppe des Patientenlagerungsgeräts der Erfindung;
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7 eine
perspektivische Ansicht der Unterseite einer Patientenliege des
Patientenlagerungsgeräts;
und
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8 eine
perspektivische Ansicht des Vorderteils eines Patiententischs des
Patientenlagerungsgeräts,
von einer Position unterhalb des Scanners der vorderen Bildgebungsvorrichtung
aus nach vorne gesehen.
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In
den 1 bis 4 ist eine Multimodalität-Scanner-Baugruppe 100 zur
medizinischen Bildgebung mit einer ersten und einer zweiten Bildgebungsvorrichtung 110 und 120 dargestellt.
Bei der gezeigten Ausführungsform
umfasst jede der Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120 mindestens
einen Scanner mit einer Funktionsmodalität und kann auch eine zugehörige Scanner-Tragkonstruktion
sowie zugehörige
Elektronik umfassen. Ferner umfasst jede der Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120 bei
der dargestellten Ausführungsform
eine Scanner-Röhre 112 bzw. 122,
durch die sich ein Innenteil 130B eines Patiententischs 130 erstreckt,
um einen Patient 140 während
eines Scanvorgangs zu verschieben. Es wird offensichtlich sein,
dass alternativ zu den vorzugsweise kreisförmigen Scanner-Röhren 110 und 120 andere
Konfigurationen genutzt werden können, die
zur Gewinnung von Bildgebungsinformationen in der Lage sind.
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Der
Patiententisch 130 dient als Patientenlagerungsgerät und Tragkonstruktion.
Der Patiententisch 130 koordiniert die Bewegung des Patienten 140 in
Bezug auf die Funktion der Scanner der Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120,
um Patientenbildgebungsinformationen an einer oder mehreren gewünschten
Stellen über
die Länge
des Patienten 140 hinweg zu erlangen. Ein Außenteil 130A des
Patiententischs 130 umfasst einen vertikalen Stellantrieb 132 zum
Anheben und vertikalen Ausrichten der Längsachse 140A des
Patienten 140 auf die Achsen 112A und 122A der
Röhren 112 und 122.
Der Innenteil 130B des Patiententischs 130 umfasst
ebenfalls einen vertikalen Stellantrieb 134 zum vertikalen
Ausrichten auf den Außenteil 130A des
Tischs 130. Im Betrieb ist der Patiententisch 130 in
der Lage, den Patienten 140 an den Scannern der Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120 entlang
auf verschiedene Weisen vorzurücken,
zum Beispiel mit einer kontinuierlichen Geschwindigkeit, mit variablen
Geschwindigkeiten, in inkrementellen Verschiebungsschritten oder
mit einer Kombination derartiger Bewegungsweisen, wie es für den durchzuführenden
Scanvorgang wünschenswert
oder geeignet sein kann.
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Es
wird offensichtlich sein, dass der Patiententisch
130 in
Kombination mit dem Patientenzugangsbereich
160 und der
Drainagefläche
180,
in den
1 und
3 gezeigt, und mit Merkmalen
genutzt werden kann, die die Trennung der Bildgebungsvorrichtungen
110 und
120 gemäß
4 erlauben.
Alle derartigen Merkmale sind in der gleichzeitig anhängigen US-amerikanischen
Patentanmeldung mit der Seriennummer 10/027.843 und dem Titel „Multimodality
Medical Imaging System and Method With Intervening Patient Access
Area" [Aktenzeichen
des Patentanwalts
US018172 ]
und Mark DeSilets, Jacco Eerden und Horace H. Hines als Erfinder
nennend sowie in der gleichzeitig anhängigen US-amerikanischen Patentanmeldung
mit der Seriennummer 10/051.590 und dem Titel „Multimodality Medical Imaging
System and Method With Separable Detector Devices" [Aktenzeichen des
Patentanwalts
US018173 ]
und Mark DeSilets, Horace H. Hines und Donald Wellnitz als Erfinder
nennend beschrieben, wobei beide Anmeldungen am 19. Oktober 2001
eingereicht worden sind.
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Die
Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120 erfassen über ihre
Scanner genügend
Informationen von dem Patienten 140, um Tomographie-Bilder
des Patienten zu erzeugen. Jede der Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120 ist
mit einem oder mehreren herkömmlichen
Tomographie-Bildgebungsprozessoren gekoppelt, die mit Hilfe herkömm licher
Bildgebungssoftware anhand der von den Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120 erhaltenen
Informationen Bilder erzeugen.
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Vorzugsweise
arbeiten die Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120 zusammen,
um über
verschiedene Modalitäten
Patienteninformationen zu gewinnen und Bilder der anatomischen Strukturen sowie
Bilder der physiologischen Funktionen des Patienten 140 zu
liefern. Im Speziellen ist die Bildgebungsvorrichtung 110 vorzugsweise
ein CT-Scanner, der
Röntgenstrahlen
als Modus zur Gewinnung von Daten nutzt, aus denen Bilder zur Darstellung
der inneren Strukturen des Patienten 140 erzeugt werden. Auf
der anderen Seite handelt es sich bei der Bildgebungsvorrichtung 120 vorzugsweise
um einen PET-Scanner,
der Positronenemissionen, die von einem in den Patienten eingebrachten
Radiopharmakum stammen, als Modus zur Erfassung von Daten nutzt,
aus denen Bilder zur hauptsächlichen
Darstellung von physiologischen Stoffwechselfunktionen innerhalb
des Patienten 140 erzeugt werden. Während des Betriebs werden der
Kopf und der Torso des Patienten 140 durch die Röhren 112 und 122 der
jeweiligen Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120 und
ihre jeweiligen Scanner geführt,
so dass man von jedem Scanner eine Sammlung von einem oder mehreren Bildern
erhält.
Nach Beendigung des Scanvorgangs wird der Patient durch den Patiententisch 130 in
entgegengesetzter horizontaler Richtung zurückgezogen, typischerweise schneller
als während
des Scanvorgangs, um den Patienten 140 aus der Scanner-Baugruppe 100 herauszuholen
und wieder in die Ausgangsposition zu Beginn der Scanprozedur zu bringen.
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Die
Scanner-Röhren 112 und 122 der
Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120 sind im Wesentlichen
kreisförmig
und umgeben daher den Patienten während des Scanvorgangs zur
Bildgebung. Die Achsen 112A und 122A der jeweiligen
kreisförmigen Öffnungen
von jeder der Röhren 112 und 122 liegen in
einer Linie und fluchten vorzugsweise mit dem Verfahrweg des Patienten 140 auf
dem Patiententisch 130 oder sind zumindest weitgehend parallel
hierzu ausgerichtet. Dadurch ist der Patiententisch 130 in der
Lage, den Patienten 140 in einem einzigen weitgehend kontinuierlichen
Durchgang durch die Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120 zu
verschieben. Vorzugsweise wird die Mittellinie des Patienten 140 weitgehend
in eine Linie mit den Achsen 112A und 122A der
Detektorröhren 112 und 122 gebracht
oder zumindest weitgehend parallel hierzu ausgerichtet, indem die
Höhe des
Innenteils und des Außenteils des
Patiententischs 130A und 130B durch Einstellen der
vertikalen Stellantriebe 132 bzw. 134 eingestellt wird.
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Der
Außenteil 130A des
Patiententischs 130 umfasst einen vom Stellantrieb 132 aus
nach vorne herausragenden vorderen Abschnitt. Der Tischteil 130A endet
an dem anderen Ende angrenzend an den Innenteil 130B und
angrenzend an die Öffnung der
Röhre 112 der
vorderen Bildgebungsvorrichtung 110. Der Innenteil 130B umfasst
einen freitragend nach vorne in den Scanbereich der vorderen Bildgebungsvorrichtung 110 hineinragenden
Abschnitt. Ein Mittelabschnitt des Tischteils 130B erstreckt
sich zwischen den Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120 und überspannt
den Patientenzugangsbereich 160. Von dem Mittelteil nach
hinten erstreckt sich ein hinterer Abschnitt des Innenteils 130B,
der durch die Röhre 122 der
hinteren Bildgebungsvorrichtung 120 und weit genug über die
Röhre 122 hinaus
reicht, um einen Patienten in seiner vollen Länge abtasten zu können.
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Der
vertikale Stellantrieb 134 des Innenteils 130B ist
an dem Gehäuseteil 150A der
vorderen Bildgebungsvorrichtung 110 und zwischen den Scanner-Röhren 110 und 120 befestigt.
Dies erfolgt vorzugsweise, indem der Stellantrieb 134 an
der oberen Verlängerung
eines Tragrahmens 410 befestigt wird, wie in 5 dargestellt.
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5 zeigt
einen bevorzugten Ausrichtmechanismus 400 zum lateralen
und axialen Ausrichten der Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120 in
der geschlossenen Position. Der Ausrichtmechanismus 400 umfasst
einen Tragrahmen 410, der an der vorderen Bildgebungsvorrichtung 110 befestigt
ist und sich von dieser aus nach hinten erstreckt. Der Tragrahmen 410 ist
mit einem Paar Ankerflanschen 420 an der darunter liegenden
Auflagefläche
angebracht und gegen eine longitudinale sowie laterale Bewegung
gesichert. An dem Tragrahmen 410 befestigt und von diesem
aus sich nach hinten ragend befinden sich zwei Ausrichtbolzen 430,
die jeweils in ungefähr
gleichem Abstand auf den gegenüberliegenden
Seiten der zugehörigen
Röhrenachse 112A angeordnet
sind. Die Ausrichtbolzen 430 sind jeweils vorzugsweise
zylindrisch mit sphärischen
Auflageflächen 440 und
liegen der hinteren Bildgebungsvorrichtung 120 gegenüber. Der
Tragrahmen 410 ragt in eine Rahmenaufnahme 450 hinein,
die in das Gehäuse
der hinteren Bildgebungsvorrichtung 120 hineinreicht und
mit den Röhrenachsen 112A und 122A in einer
Linie liegt. Wenn die Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120 in
die geschlossene Position gebracht werden, schieben sich die Ausrichtbolzen 430 in
die Ausrichtbuchsen auf der Rückseite
der Rahmenaufnahme 450, wie in 9 dargestellt.
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Die
Position des Außenteils 130A und
des Innenteils 130B des Patiententischs wird durch eine Steuereinheit 136 koordiniert.
Die Steuereinheit 136 erhält Rückmeldungssignale von den vertikalen
Stellantrieben 132 und 134, die die vertikale
Position der Tischteile 130A und 130B angeben.
Wenn der Außenteil 130A in
eine vertikale Positi on angehoben wird, die mit dem Hals der Röhre 112 im
Wesentlichen auf einer Ebene liegt, stellt die Steuereinheit 136 den
Stellantrieb 134 so ein, dass die vertikale Ausrichtung
zwischen dem Außenteil 130A und
dem Innenteil 130B aufrechterhalten bleibt. Die Steuereinheit 136 nutzt
vorzugsweise einen oder mehrere herkömmliche Digitalprozessoren
und zugehörigen Speicher
zur Implementierung der erhältlichen
Software zum Koordinieren und Steuern der Höhe der Tischteile 130A und 130B.
Diese Koordinierung schafft eine im Wesentlichen durchgängige Auflagefläche zum
Verschieben des Patienten 140 von dem Außenteil 130A auf
den Innenteil 130B.
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Die
vertikalen Stellantriebe 132 und 134 werden durch
verschiedene Mechanismen, zum Beispiel einen Scherenstellantrieb,
eine Gewindespindel, einen Gelenkviereck-Hebemechanismus und dergleichen,
vertikal ausgefahren.
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Der
vordere und der hintere Abschnitt des Innenteils 130B bestehen
aus einem Material, das für Strahlen
oder andere von den Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120 verwendete
Medien durchlässig ist.
Dadurch können
der vordere und der hintere Abschnitt des Tischteils 130B in
die Scanner-Röhren 112 und 122 hineinreichen,
um den Patienten 140 während
des Verschiebens zu tragen, ohne dass dadurch der Bildgebungsvorgang
blockiert wird. Die Konstruktion des vorderen und des hinteren Abschnitts
des Innenteils 130B besteht vorzugsweise aus einem Schaumstoffkern,
der eng mit Kohlefasern ummantelt ist, um eine zusätzliche
Festigkeit und Haltbarkeit zu erreichen. Es wird offensichtlich
sein, dass andere Materialien zum Ummanteln und Verstärken des
Schaumstoffkerns des vorderen und des hinteren Abschnitts des Tischteils 130B verwendet werden
können.
Der mittlere Abschnitt des Tischteils 130B besteht aus
einem beliebigen haltbaren Material und braucht nicht strahlendurchlässig zu
sein.
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Der
Patient 140 wird auf dem Tisch 130 von einer Patientenliege 142 getragen.
Da das Gewicht des Patienten 140 auf der im Wesentlichen
durchgängigen
Fläche
des Patiententischs 130 ruht, besteht die Patientenliege 142 aus
sehr dünnem
Material, das die Strahlung oder ein anderes von den Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120 verwendetes Medium
kaum abschwächt.
Derartige Materialien ähneln
vorzugsweise denjenigen Materialien, die als Abdeckung für den Innenteil 130B zur
Verfügung
stehen. Die Liege 142 wird zwischen den Enden des Patiententischs 130 verfahren,
um den Patienten 140 nach Bedarf zu verschieben. Der Tisch 130 umfasst eine
Antriebsbaugruppe, um die Patientenliege 142 mit dem Patienten 140 während des
Scanvorgangs zwischen den Enden des Patiententischs 130 zu
verschieben.
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Die
Antriebsbaugruppe umfasst zwei Antriebsmechanismen 510 und 520,
die an dem vorderen bzw. an dem hinteren Ende des Patiententischs 130 angebracht
sind. Darüber
hinaus umfasst die Antriebsbaugruppe einen Vorwärts-Antriebsriemen 512 und
einen Rückwärts-Antriebsriemen 522,
die von den Antriebsmechanismen 510 bzw. 520 ausgehen. Jeder
Antriebsmechanismus 510 und 520 umfasst einen
Servomotor und Riemenaufwickeltrommel, die mechanisch mit dem zugehörigen Antriebsmechanismus
gekoppelt sind. Eine herkömmliche
Steuereinheit (nicht abgebildet) betätigt die Antriebsmechanismen 510 und 520,
um eine im Wesentlichen kontinuierliche Spannung auf die Antriebsriemen 512 und 522 auszuüben. Dies
ermöglicht
eine genauere Steuerung der Position der Patientenliege 142 und
verhindert eine ruckartige Bewegung der Liege 142 in der Betätigungsrichtung
um eine größere Strecke
als gewünscht,
wenn die Liege 142 in inkrementellen Schritten auf dem
Tisch 130 entlang bewegt wird. Die Spannung in den Antriebsriemen 512 und 522 wird durch
Betätigen
der Servomotor-Antriebsmechanismen 510 und 520 in
entgegengesetzten Richtungen aufrechterhalten, wobei möglichst
eine größere Spannung
in Bewegungsrichtung ausgeübt
wird.
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Bezug
nehmend nun auf die 6, 7 und 8 werden
die Konstruktion und die Funktion der Antriebsbaugruppe und der
verschiedenen Komponenten des Patiententischs 130 ausführlicher
beschrieben. Die Patientenliege 142 und die darunter liegende
Auflagefläche 133 des
Patiententischs 130 sind in Bezug auf ihre Längsachse
konkav. Diese Konfiguration verhindert, dass der Patient 140 seitlich
von dem Tisch herunterrollt. Die Antriebsriemen 512 und 522 sind
vorzugsweise Zahnriemen, deren Zähne
in Leertrumrollen 514 und 524 am vorderen bzw.
am hinteren Ende des Patiententischs 130 eingreifen. Die
Antriebsriemen 512 und 522 sind an dem vorderen
bzw. an dem hinteren Ende der Patientenliege 142 mit einer
Klemme 144 befestigt, in die die zugehörigen Antriebsriemen 512 oder 522 mit
einem oder mehreren Zähnen
eingreifen. Um die Reibung zwischen der Patientenliege 142 und
der darunter befindlichen Auflagefläche 133 des Patiententischs 130 zu
verringern, sind Teflon®-Streifen 146 entlang der
Unterseite der Patientenliege 142 angebracht. Die Auflagefläche 133 ist
vorzugsweise ebenfalls mit Teflon®-Material
beschichtet.
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Durch
die Nutzung eines Antriebsmechanismus, der keine laterale Bewegung
der Abschnitte des Innenteils 130B durch die Scanner-Röhren 112 und 122 erfordert,
wird die Qualität
der durch die Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120 erzeugten
Bilder verbessert. Da sich diese Abschnitte während des Scanvorgangs nicht
bewegen, wird die Wahrscheinlichkeit einer Einführung neuer Artefakte in ein
Bild oder jeglicher Artefakte innerhalb des Tischs 130 während des
Scanvorgangs verringert. Jegliche Artefakte innerhalb derartiger
Abschnitte des Tischteils 130B, die innerhalb der Scanbereiche
liegen, können somit
identifiziert werden, so dass das Bild entsprechend justiert oder
interpretiert werden kann.
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Nun
speziell Bezug nehmend auf die 6 und 8 ist
eine Konfiguration der Patientenliege 142 und des Außenteils 130A des
Patiententischs 130 dargestellt, die einen Fangmechanismus
bildet, der die Liege 142 gegen vertikale Bewegung in Reaktion
auf Spannung von dem Rückwärts-Antriebsriemen 522 sichert.
Wie am besten in 8 zu sehen ist, ist der Außen-Stellantrieb 132 in
der Lage, den Außenteil 130A des
Patiententischs 130 auf eine Höhe von ca. 19 bis 20 Zoll (ca.
50 cm) über
dem Boden abzusenken, also ungefähr
auf die gleiche Höhe wie
sie ein normaler Rollstuhl hat. Dadurch wird der Transfer eines
Patienten 140 von einem Rollstuhl auf den Patiententisch 130 erleichtert.
In dieser Position verläuft
der von dem hinteren Ende des Patiententischs 130 ausgehende
Antriebsriemen 522 von dem vorderen Abschnitt des Innenteils 130B des
Patiententischs 130 aus nach unten. Diese vertikale Trennung
des vorderen und des hinteren Tischteils 130A und 130B wird
durch die Röhre
der Bildgebungsvorrichtung 110 erforderlich, die die weitere Abwärtsbewegung
des Innenteils 130B des Patiententischs 130 blockiert.
Nachdem der Außenteil 130A des
Patiententischs nach oben bewegt und in vertikale Fluchtung mit
dem Innenteil 130B gebracht wurde, verläuft der gespannte Antriebsriemen 522 horizontal.
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Die
Liege 142 ist an den Längsrändern mit nach
unten gebogenen Fangsegmenten 146 versehen. Die Fangsegmente 146 ragen
in gebogene Fangschlitze 134 entlang der Seitenränder des
Außenteils 130A des
Patiententischs 130. Die Fangschlitze 134 sind über einen
Teil der Fangsegmente 146 der Liege 142 nach oben
gebogen und bilden dadurch Fangschultern 136. Wenn eine
vertikale Kraft auf die Liege 142 ausgeübt wird, stoßen die
oberen Oberflächen
der Fangsegmente 146 der Liege 142 an die Fangschultern 136 des
Tischteils 130A an und sichern dadurch die Liege 142 gegen
eine Aufwärtsbewegung.
Außerdem
führt die
auf den Mittelteil der Patientenliege 142 ausgeübte Aufwärtskraft
dazu, dass sich die Fangsegmente 146 lateral in die Fangschlitze 134 schieben,
wenn die konkave Liege 142 flacher wird. Diese Reaktion
trägt zu
einer weiteren Sicherung der Liege 142 gegen eine vertikale
Bewegung bei. Ist der Außenteil 130A einmal
vertikal auf den Innenteil 130B ausgerichtet, sorgt die
durch den Rückwärts-Antriebsriemen 522 auf
die Liege 142 ausgeübte
horizontale Spannung dafür,
dass die Liege 142 horizontal auf das rückwär tige Ende des Patiententischs 130 zu
gleitet. Während
sich die Liege 142 nach hinten bewegt, gleiten die Fangsegmente 146 longitudinal
aus den Fangschlitzen 134 und Fangschultern 136 des
Außenteils 130A heraus.
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Während des
Betriebs wird ein Patient 140 auf der Patientenliege 142 positioniert,
wobei sich der Außenteil 130A in
abgesenkter Stellung befindet. Der Stellantrieb 132 hebt
anschließend
die Auflagefläche 133,
die Liege 142 und den Patienten 140 vertikal bis zur
Fluchtung mit dem Innenteil 130B an. Der Innenteil 130B folgt
in Reaktion auf die von der Stellantrieb-Steuereinheit 136 empfangenen
Befehle jeglicher weiteren Aufwärtsbewegung
des Außenteils 130A.
Sowohl der Außenteil 130A als
auch der Innenteil 130B werden vertikal so justiert, dass
die Langsachse 140A des Patienten mit den fluchtenden Scanner-Röhrenachsen 122A und 122A in
einer Linie liegt. Die Spannung im hinteren Antriebsriemen 522 wird
erhöht,
um die Patientenliege 142 und den Patienten 140 mit
der gewünschten
Geschwindigkeit durch eine oder beide Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120 zu
ziehen. Jeder der Antriebsmechanismen 510 und 520 umfasst
Codierer, die Informationen bezüglich
der Position der Patientenliege 142 an einen Bildgebungsprozessor
(nicht abgebildet) liefern, der die von einer oder beiden Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120 erzeugten
Bilder bestimmten Stellen über
die Länge
des Patienten 140 hinweg zuordnet.
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Es
ist zu beachten, dass der Außenteil 130A und
der Innenteil 130B dank der Verwendung des beschriebenen
Patientenlagerungsgeräts
nicht axial relativ zu den Bildgebungsvorrichtungen 110 und 120 verschoben
zu werden brauchen. Stattdessen werden die Tischteile 130A und 130B in
vertikaler Richtung justiert. Dadurch werden der Platzbedarf für das Bildgebungssystem
und die zugehörigen
Kosten reduziert und gleichzeitig wird ein von vorne beladbarer Tischteil 130A geschaffen,
der in der Lage ist, einen Patienten 140 unabhängig von
der Höhe
eines Rollstuhls aus anzuheben.
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Nachdem
die vorliegende Erfindung somit unter Bezugnahme auf bestimmte ihrer
bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben wurde, ist anzumerken, dass die beschriebenen Ausführungsformen
nur der Veranschaulichung dienen und nicht einschränkend sind,
und dass in der obigen Beschreibung zahlreiche Abwandlungen und
Abänderungen,
Veränderungen
und Alternativen in Betracht kommen und in einigen Fällen einige
Merkmale der vorliegenden Erfindung ohne eine entsprechende Nutzung
der anderen Merkmale genutzt werden können. Viele derartige Abwandlungen
und Abänderungen
werden dem Fachmann nach der Überprüfung der
obigen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen offensichtlich
und wünschenswert
erscheinen. Dementsprechend sind die angehängten Ansprüche angemessenerweise breit
und in Übereinstimmung
mit dem Rahmen der Erfindung auszulegen.