NL194777C

NL194777C - Röntgentomografiescaninrichting.

Info

Publication number: NL194777C
Application number: NL9520014A
Authority: NL
Inventors: Gilbert Walter Mckenna
Original assignee: Analogic Corp
Priority date: 1994-02-08
Filing date: 1995-02-02
Publication date: 2003-03-04
Also published as: JPH09508551A; NL194777B; CN1143898A; AU1910895A; NL9520014A; JP3137983B2; DE19581543C2; USRE36415E; KR100218055B1; WO1995021570A1; DE19581543T1; US5448607A; BR9506740A

Description

1 194777 Röntgentomografiescaninrichting

De uitvinding heeft betrekking op een röntgentomografiescaninrichting, omvattende; (a) een röntgenbron en röntgendetectieorganen voor gebruik bij het vormen van een tomografisch beeld; (b) een opstellings-5 samenstel dat (i) een niet-roteerbare drager omvat en (ii) organen voor het dragen van ten minste de röntgenbron voor rotatie binnen een scanvlak rond een rotatie-as met betrekking tot de niet-roteerbare drager om een tomografische scan uit te voeren; (c) een verbindingsorgaan voor het verbinden van het opstellingssamenstel aan een voorwerpdrager, voor het dragen van een voorwerp dat gedurende een tomografische scan in het scanvlak is gepositioneerd; (d) opstellingssamensteldragerorganen die gefixeerd 10 kunnen worden ten opzichte van de voorwerpdrager voor het dragen van het opstellingssamenstel zodat het opstellingssamenstel kan bewegen langs een longitudinale as in hoofdzaak parallel aan de voorwerpdrager, waarbij het opstellingsdragerorgaan ten minste twee drageroppervlakken bevat die respectievelijk op tegenover elkaar gelegen zijden van het opstellingssamenstel zijn gepositioneerd; (e) een tweetal dragers die zijn aangebracht op diametraal tegenovergestelde zijden van het opstellingssamenstel voor het dragen 15 van het opstellingssamenstel op de twee respectieve drageroppervlakken; en (f) organen voor het bewegen van het opstellingssamenstel ten opzichte van het opstellingssamensteldragerorgaan langs de longitudinale as, om nauwkeurig de positie van het opstellingssamenstel met betrekking tot de voorwerpdrager te besturen wanneer het opstellingssamenstel met de voorwerpdrager is verbonden.

Een dergelijke inrichting is bekend uit het Amerikaanse octrooi US-A 5.109.397. In dit octrooischrift wordt 20 een foutstelsel beschreven voor het elimineren van fouten ten gevolge van laterale bewegingen van het opstellingssamenstel, bijvoorbeeld door een ringvormige sensor. Hoewel het opstellingssamenstel relatief ten opzichte van de patiënttafel langs een longitudinale as kan bewegen, is het met de inrichting niet mogelijk de positie van het opstellingssamenstel ten opzichte van het opstellingssamenstel-dragerorgaan nauwkeurig te regelen.

25 De uitvinding heeft tot doel dit nadeel te vermijden en te voorzien in een inrichting waarmee een dergelijke regeling wel mogelijk is.

Daartoe verschaft de uitvinding een inrichting volgens in de aanhef genoemde maatregelen, waarbij de organen voor het bewegen van het opstellingssamenstel ten opzichte van het opstellingssamensteldrageror-gaan langs de longitudinale as middelen omvatten voor het meten van de relatieve verplaatsing tussen het 30 opstellingssamenstel en het opstellingssamenstel-dragerorgaan, zodat de positie van het opstellingssamenstel ten opzichte van het opstellingssamensteldragerorgaan nauwkeurig kan worden geregeld.

Opgemerkt wordt dat uit het Amerikaanse octrooi US-A 4.131.802 een röntgentomografiescaninrichting bekend is welke middelen omvat voor het meten van de relatieve verplaatsing van de geleider waarop de patiënt is aangebracht ten opzichte van het torus-achtige opstellingssamenstel waarin de scanapparatuur is 35 aangebracht, zodat de positie van deze geleider met patiënt ten opzichte van het opstellingssamenstel nauwkeurig kan worden geregeld. Deze inrichting heeft echter als nadeel dat een beweging van de tafel kan resulteren in een beweging van de patiënt gedurende de scan, hetgeen resulteert in verkeerde scan-gegevens. Dit probleem is in het bijzonder ernstig wanneer de tafel abrupt beweegt bij het begin of einde van een scan.

40

Voor een meer volledig begrip van de doeleinden van de onderhavige uitvinding wordt nu verwezen naar de volgende gedetailleerde beschrijving in samenhang met de begeleidende tekeningen waarin: figuur 1 een schematisch perspectivisch aanzicht is van de tomografieinrichting, geïllustreerd met betrekking tot een afzonderlijke patiënttafel; 45 figuur 2 een schematisch eindaanzicht is van de tomografie inrichting en de patiënttafel, weergegeven in figuur 1; figuur 3 een schematisch zijaanzicht is van de tomografieinrichting en patiënttafel weergegeven in figuur 1; figuur 4 een schematisch zijaanzicht is van de tomografieinrichting, gelijk aan figuur 3, maar getoond bij 50 gebruik met een patiëntstoel en armsteun; figuur 5 een vergroot, schematische, gedeeltelijk weggesneden isometrisch aanzicht is van het mechanische verplaatsingsmechanisme dat wordt gebruikt om de zijdelingse beweging van het opstellingssamenstel en van het daarmee verbonden elektromechanisch stelsel voor het meten en registreren van de grootte van de verplaatsing te bereiken; en 55 figuur 6 een vergroot, schematisch, isometrisch zijaanzicht is van de tomografieinrichting volgens figuur 1 en de betrekking van het mechanische verplaatsingsmechanisme van figuur 5 weergeeft met betrekking tot de tomografieinrichting en ook het kantelbesturingsmechanisme weergeeft.

194777 2

Tomografiestelsels zijn vele jaren gebruikt om beelden voort te brengen van dwarsdoorsnede-schijven door voorwerpen en zijn in het bijzonder van nut als diagnostisch hulpmiddel. C.T. (gecomputeriseerde axiale tomografie) scan stelsels omvatten gewoonlijk een opstellingssamenstel dat een schijf bevat die voor rotatie binnen een opstellingsframe is gemonteerd. In inrichtingen van de derde generatie, draagt de schijf 5 röntgenbeeldcomponenten omvattende een röntgenbron en röntgendetectoren die binnen een stationair frame roteren. In inrichtingen van de vierde generatie worden de röntgendetectoren onder gelijke hoeken rond het stationaire frame bevestigd, terwijl de bron roteert met de schijf met betrekking tot de detectoren. In beide typen stelsels kan de bron periodieke röntgenpulsen afgeven, of continue golf (CW) röntgenstralen.

De schijf van de opstelling is normaliter geschikt om over een volledige rotatie van 360° te roteren zodat de 10 beeldcomponenten die zijn bevestigd aan de schijf roteren over een aantal increment posities waar een corresponderende reeks of verzameling van aflezingen ("aanzichten” genoemd) door de detectoren worden gedaan. Het aantal fotonen dat wordt geabsorbeerd langs de verschillende banen door het voorwerp gedurende elke monsterperiode die elk aanzicht of verzameling aflezingen bepaalt, is een functie van de absorptiekarakteristieken van de delen van het voorwerp langs elke baan gedurende elke verzameling 15 aflezingen. Derhalve wordt een aantal aanzichten genomen door het deel van een voorwerp dat is aangebracht binnen het gemeenschappelijke rotatievlak van de röntgenbanen (hierna het "scanvlak”). De detectoren wekken een corresponderend aantal analoge informatiesignalen op die een weergave zijn voor de röntgenflux die wordt gedetecteerd door de detectoren gedurende elke monsterperiode of projectie-aanzicht.

20 De analoge uitgangsinformatiesignalen van de röntgendetectoren die worden verkregen uit alle aanzichten van de rotatie van 360°, dat wil zeggen door alle incrementele hoekposities van de rotatie van 360° binnen het scanvlak, worden op typerende wijze verwerkt door een terugprojectie-verwerkingstechniek, om een beeld van de schijf van de inwendige structuur van het voorwerp dat is blootgesteld aan de röntgenstralen, voort te brengen. In enkele CT scanners is een voorziening aangebracht om de patiënt-25 drager te bewegen terwijl een scan wordt uitgevoerd om te voorzien in een schroeflijnvormige scan om op deze wijze het gescande volume te laten toenemen.

Een belangrijke overweging in de CT scantechniek is altijd geweest het nauwkeurig en consistent uitrichten van de tomografiecomponenten en de patiënt zowel tijdens de rotatie als tijdens het verloop van vele scans en patiënten. Een verkeerde uitrichting of beweging kan op negatieve wijze de gegevens van 30 een gehele scan beïnvloeden. Om hier een oplossing voor te vinden hebben fabrikanten van bekende CAT-scaninrichtingen op typerende wijze voorzien in een zeer grote en massieve inrichting die een zwaar opstellingssamenstel omvat voor het dragen van de tomografiecomponenten. Het hanteren van dit gewicht vereist een additionele massa in de rest van de inrichting en op typerende wijze een grote totale inrichting. De roterende schijf die ten minste de röntgenbron draagt, wordt typerend roteerbaar gedragen in een 35 massief, fijn-afgewerkt lagersamenstel, en een zeer massief en zwaar dragerstelsel is aangebracht voor het steunen van het opstellingssamenstel en de tomografiecomponenten. De zeer massieve uitvoering van deze stelsels draagt bij tot het minimaliseren van de vibratie en andere zijdelingse mechanische bewegingen die bijvoorbeeld kunnen optreden bij slijtage tussen de delen die met betrekking tot elkaar bewegen.

Dergelijke massieve stelsels zijn echter ook zeer duur om te bouwen en wanneer ze eenmaal geplaatst 40 en geconstrueerd zijn voor gebruik, zijn ze zeer moeilijk te verplaatsen. Ze nemen zeer veel ruimte in beslag en kunnen derhalve niet worden gebruikt in omgevingen met een beperkte ruimte. Derhalve is het gebruik van dergelijke stelsels bijvoorbeeld binnen de operatiekamer onpraktisch. Het gevolg is dat een zeer krachtig gegevensverzamelend diagnosestelsel niet gemakkelijk beschikbaar is voor een geneesheer juist wanneer dergelijke gegevens zeer nuttig zouden kunnen zijn, of voor traumaeenheden wanneer de 45 beweging van de patiënt moet worden geminimaliseerd.

Een onderverdeling van de extra grootte en massa van deze inrichtingen is geweest het verschaffen van een gefixeerd opstellingssamenstel die een beweegbare patiëntentafel vereist wanneer het gewicht van de patiënt en de patiëntentafel op typerende wijze veel minder is dan het gewicht van het opstellingssamenstel en de rotatiecomponenten ervan. Een beweegbare patiëntentafel wordt niet alleen gebruikt om de patiënt op 50 de juiste wijze te positioneren op de gewenste plaats met betrekking tot het gefixeerde opstellingssamenstel zodat een scan kan worden uitgevoerd over een uitgekozen deel van het lichaam van de patiënt, maar in het geval dat inrichtingen schroeflijnvormige scans kunnen uitvoeren om de patiënt parallel aan de rotatieas te bewegen (aangeduid als de ”Z-as”) van het tomografie-beeldcomponenten, terwijl de componenten roteren rond de patiënt. De inrichting die het gevolg was van deze verschillende eisen is echter groot, 55 zwaar, duur en moeilijk te verplaatsen. Veel ruimte wordt in beslag genomen en een dergelijke inrichting kan dus niet worden gebruikt in omgevingen die een beperkte ruimte hebben. Een verder nadeel dat wordt veroorzaakt door de grootte en het gewicht van deze inrichtingen is de slijtage die wordt ondervonden in de 3 194777 bewegende delen ervan. Bovendien kan tijdens het herpositioneren van een beweegbare patiëntentafel voor opeenvolgende scans of een schroeflijnvormige scan, het moment van de beweging van de tafel resulteren in een beweging van de patiënt gedurende de scan, hetgeen resulteert in verkeerde scangegevens. Dit probleem is in het bijzonder ernstig wanneer de tafel abrupt beweegt bij het begin of einde van een scan.

5 Thans verwijzend naar de figuren, tonen figuren 1-3 een röntgentomografieinrichting 10 die in het algemeen een torus-achtig opstellingssamenstel 12 bevat dat gemonteerd is op een beweegbare wagen 14. Zoals schematisch getoond in figuur 2 bevat het opstellingssamenstel 12 een stationair ringvormig frame 28 en een schijf 30 die gemonteerd is voor rotatie binnen het ringvormige frame 28 en conventionele tomografiecomponenten draagt, op typerende wijze een röntgenbron, een aantal of reeks röntgendetectoren 10 die diametraal tegenover de röntgenbron liggen, een vermogenshron, en andere de vakman bekende componenten.

Om de componenten die verdeeld zijn rond het frame van het opstellingssamenstel 12 te beschermen en af te schermen, kan een huid of dekplaat 24 van een voor röntgenstraling doorzichtig materiaal (schematisch getoond in figuur 1) zoals een polycarbonaat kunststof of dergelijke zijn aangebracht en bevestigd door 15 middel van een aantal banden of bevestigingsinrichtingen 26 die verdeeld zijn rond de omtrek van het opstellingssamenstel. Organen (niet getekend) zijn aangebracht voor het roteren van de tomografiecomponenten die zijn gemonteerd op het opstellingssamenstel 12.

Zoals men kan zien in figuren 1 en 2, heeft de wagen 14 in het algemeen een U-vormige configuratie die een transversaal basisonderdeel 16 bevat gedragen door een aantal wielen 18, naar boven uitstekende 20 wandonderdelen 20 en 22, die kunnen uitsteken van of bevestigd kunnen zijn aan het basisonderdeel 16, en organen voor het dragen van het opstellingssamenstel 12 op de wandonderdelen 20 en 22. In plaats van wielen 18 kunnen alle equivalente multirichtings-bewegings- of rolorganen zoals kogeltapblokrollen worden gebruikt. In een voorkeursuitvoeringsvorm omvatten de wandonderdelen 20 en 22 naar binnen lopende onderste delen (zoals men kan zien in figuur 2) zodat de wandonderdelen 20 en 22 samen met het 25 basisonderdeel 16 een beschermingsmontageframe bevatten voor de onderste helft van de opstelling 20, welke de buitenomtrekswanden van het opstellingssamenstel flankeert. Een of beide wandonderdelen 20 en 22 omvatten verder een opstellingsverplaatsingsmechanisme 70, in het algemeen aangeduid in figuur 1 (en in groter detail in samenhang met figuur 5 beschreven), waarvan een deel zichtbaar is als de staaf-onderdelen 80, en een opstellingskantelingsbesturingsmechanisme (niet getekend) in figuren 1 en 2, maar 30 in groter detail hierna in samenhang met figuur 6 beschreven.

Voor referentiedoeleinden tonen figuren 1 en 3 ook een afzonderlijke beweegbare voor röntgenstraling transparante patiënttafel 40, die een transversaal basisonderdeel 42 bevat dat wordt gesteund op een aantal wielen 44 in combinatie met verticale drageronderdelen 46 die worden gedragen op het basisonderdeel 42 aan de onderste einden daarvan. De onderdelen 46 dragen op hun beurt de tafelorganen 48 35 aan hun bovenste uiteinden. Het zal duidelijk zijn dat de patiënttafel 40 in plaats daarvan stationair kan zijn, in welk geval er geen wielen 44 nodig zijn. In een voorkeursuitvoeringsvorm kunnen de verticale tafeldraag-onderdelen 46 telescoopbuizen of dergelijke organen bevatten waardoor de hoogte van de onder- en boveneinden van het tafelorgaan 48 boven de vloer, gemakkelijk en onafhankelijk kunnen worden ingesteld door conventionele geautomatiseerde of manuele organen.

40 Dergelijke instelorganen voor de tafelhoogte maken de plaatsing van een patiënt in het centrum van de tomografieinrichting mogelijk, zoals te zien is in figuur 2, waarbij de gestreepte lijn van het patiëntdrager-onderdeel 56, zoals hierna wordt beschreven, de tafel in de hoge positie aangeefi. In een andere voorkeursuitvoeringsvorm, zie figuur 2, kan het tafelorgaan 48 twee zich zijdelings uitstrekkende van groeven voorziene zij- of railonderdelen 52 en 54 bevatten en een vlak of gebogen patiëntdrageronderdeel 56 dat 45 langs zijn zijranden schuifbaar kan worden aangegrepen door de groeven van de onderdelen 52 en 54. De tafel 40 omvat een koppelmechanisme dat wordt aangeduid met 58 in figuur 3.

Derhalve zullen bij de voorbereiding van een CAT-scan, zie figuren 1 en 3, de wagen 14 die het opstellingssamenstel 12 draagt en een uiteinde van de tafel 40 samen worden bewogen en verenigd door het mechanisme 58. Het tafelorgaan 48 kan, indien noodzakelijk, worden verhoogd tot de gewenste hoogte 50 voor het centreren met betrekking tot het opstellingssamenstel 12. Vervolgens zal het patiëntdragend onderdeel 56 dat de patiënt draagt, geschoven worden in het binnenste, ringvormige gebied van het opstellingssamenstel 12 om de patiënt in zijn algemeenheid te positioneren. Wanneer de patiënt op deze wijze aanvankelijk is gepositioneerd ten opzichte van de tomografieinrichting, is een verdere beweging van de patiënt of de patiënttafel niet noodzakelijk met de voorgestelde inrichting. In plaats daarvan is het 55 opstellingsverplaatsingsmechanisme 70 in staat tot een beperkte gestuurde zijdelings translatie van het opstellingssamenstel 12 langs de longitudinale as van de tafel om de opeenvolgende röntgengegevens voort te brengen die zijn nodig voor een afbeelding voor een groot volume en een schroeflijnvormige scan.

194777 4

In een uitvoeringsvorm wordt derhalve de röntgenafbeelding stapsgewijs uitgevoerd samen met incremen-tele, nauwkeurige meting, discrete verplaatsing van het opstellingssamenstel met betrekking tot de patiënt, welke verplaatsingen tot stand wordt gebracht door het kort en bij herhaling activeren van het opstellingsver-plaatsingsmechanisme. In een andere uitvoeringsvorm kan de röntgenbeeldvorming ook continu worden 5 uitgevoerd als een schroeflijnvormige scan door het activeren van het opstellingsverplaatsingsmechanisme voor een geleidelijke, continue en nauwkeurig gemeten zijdelingse verplaatsing van het opstellingssamenstel terwijl het tomografiestelsel in werking is, waarbij de schijf 30 roteert binnen het ringvormige frame 28.

Hoewel een patiënttafel zoals weergegeven in figuur 1 bijzonder goed geschikt is voor het uitvoeren van CAT-scans met de voorgestelde inrichting, zal duidelijk zijn dat de tomografieinrichting ook van nut is bij 10 andere typen patiënttafels en bij andere typen patièntdragers zoals een stoel, weergegeven in figuur 4.

Figuur 4 toont een zijaanzicht van een ander gebruik van de tomografieinrichting waarbij wederom corresponderende verwijzingscijfers dezelfde onderdelen aangeven. Zoals getoond in figuur 4 wordt een ledemaat-dragerorgaan 60, dat een frame 62 dat een platform 64 draagt, gemonteerd op de wagen 14. De op deze wijze aangepaste tomografieinrichting is geschikt voor het uitvoeren van CAT-scans op een 15 ledemaat van een patiënt zoals een arm, terwijl de patiënt zit of ligt langs de wagen 14.

Figuur 5 toont een vergroot, gedeeltelijk weggesneden aanzicht van de opstellingsverplaatsingsinrichting 70. Bij voorkeur wordt een paar identieke opstellingsverplaatsingsinrichtingen 70, waarvan er een getoond is in figuur 5 als zijnde gefixeerd langs een zijde ervan met het basis- of oppervlakteonderdeel 72 voor illustratiedoeleinden, respectievelijk aangepast om te worden ingebouwd in of te worden bevestigd aan de 20 wandonderdelen 20 en 22 van de wagen 14 zoals hierna zal worden beschreven. Elke verplaatsingsin-richting 70 bevat een langwerpig kogelschroefelement 74, dat is verbonden met aandrijforganen zoals een reversibele elektrische aandrijvingsstappenmotor 76 en een verplaatsingsonderdeel 78 dat samenwerkt met het schroefelement 74, zoals een kogelmoer, en verbonden met het opstellingssamenstel 12. Het verplaatsingsonderdeel 78 kan een tweewegbeweging uitvoeren langs een leibaan die wordt bepaald door 25 het schroefelement 74. De bewegingsleibaan heeft een lengte die enigszins minder is dan de breedte van de wagen 14. Het schroefelement 74 en het daarmee verbonden verplaatsingsonderdeel 78 zijn ten minste gedeeltelijk omhuld door een huis 90. In een uitvoeringsvorm kan de elektrische stappenmotor 76 buiten een wand van het huis 90 zijn gemonteerd en kan zijn verbonden met het schroefelement 74 via een opening in de huiswand. Een stappenmotor met 200 stappen per 5 millimeter maakt bijvoorbeeld een zeer 30 fijne instelling mogelijk van 0,0025 cm/stap. Het huis 90 kan voorts openingen 92 bevatten in twee tegenover elkaar gelegen eindwanden om de tegenover gelegen uiteinden van een geleidingsstaafonderdeel 80 onder te brengen. Zoals men kan zien in figuur 5, bevat het verplaatsingsonderdeel 78 een van inwendige draad voorzien blok dat het schroefelement 74 zodanig aangrijpt, dat wanneer de motor 76 het schroefelement 74 roteert in een richting volgens de klok, het onderdeel 78 langs het schroefelement in een 35 eerste richting wordt bewogen; en, wanneer de motor 76 het schroefelement 74 in een richting tegen de klok in roteert, het onderdeel 78 wordt bewogen langs het schroefelement in een tweede, tegengestelde richting.

De verplaatsingsinrichting kan voorts omvatten een geleidingsstaafonderdeel 80 dat is aangebracht in een lineair lager dat een halfbolvormige of halfbuisvormige passage 82 bevat die zich uitstrekt door het 40 verplaatsingsonderdeel 78 (dat is gekoppeld met het opstellingssamenstel zoals in meer detail in figuur 6 is beschreven), of via een ander onderdeel dat is bevestigd aan het onderdeel 78, waarbij de longitudinale as van de halfbolvormige passage 82 in wezen parallel is aan de longitudinale as van de kogelschroef 74. De kogelschroef 74 is op geschikte wijze gelagerd in het huis 90 zodat deze vrijelijk roteert in responsie op de werking van de stapmotor 76 zonder longitudinaal te bewegen. De passage 82 heeft een diameter die iets 45 groter is dan die van het staafonderdeel 80 en kan worden gesmeerd of kan passen in kogellagers zodat het verplaatsingsonderdeel 78 glijdt langs het staafonderdeel 80 wanneer de kogelschroef 74 wordt aangedreven door de motor 76. Zoals reeds vermeld, worden de tegengestelde einden van het staafonderdeel 80 voorts gedragen via openingen 92 in twee tegengestelde eindwanden van het huis 90. Terwijl de twee verplaatsingsonderdelen 78 die zijn geplaatst op respectieve diametraal tegenover elkaar gelegen 50 zijden van het opstellingssamenstel 12, bij voorkeur parallel aan elkaar zijn georiënteerd om zeer geringe niet parallelle verkeerde uitrichtingen daartussen onder te kunnen brengen, hebben de openingen 92 diameters die iets groter zijn dan die van het staafonderdeel 80 zodat een beperkte mate van zijdelingse beweging of tolerantie van het staafonderdeel 80 mogelijk is om dergelijke zeer kleine verkeerde uitrichtingen gedurende het herpositioneren van de tomografieinrichting onder te kunnen brengen.

55 De verplaatsingsinrichting 70 bevat verder organen voor het meten van de grootte van een verplaatsing, zodat, indien noodzakelijk, deze kan worden geregistreerd en/of gestuurd. In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat het verplaatsingsregistratieorgaan een elektromechanische inrichting zoals een potentiometer 94, die 5 194777 een geschikte voorspanning heeft met een toevoerspanning (niet getekend) voor het verschaffen van een * spanningsu'rtgang als functie van de positie van het verplaatsingsonderdeel 78. Zoals men kan zien in figuur 5, is de potentiometer 94 bevestigd met betrekking tot het oppervlakonderdeel 72, bij voorkeur aan een uiteinde van de schroef 74. De potentiometer 94 omvat een poeliewiel 96 dat bij draaiing de weerstand 5 en derhalve de spanningsu'rtgang van de potentiometer 94 varieert. Een tweede volgpoelie 96 is bij voorkeur (direct of indirect) bevestigd aan het oppervlak 72, bij voorkeur aan het andere uiteinde van de schroef 74. Een kabel 98 loopt rond de twee poelies en is aan een uiteinde door middel van geschikte organen zoals een kabelverbinder 88 bevestigd aan het verplaatsingsonderdeel 78 en aan zijn andere uiteinde met een veer 86 om de kabel 98 onder spanning te brengen, waarbij deze laatste is verbonden met het 10 verplaatsingsonderdeel 78 en bij voorkeur de yerbinder 88. Een zeer nauwkeurige registratie van de grootte en de richting van een beweging van het verplaatsingsonderdeel 78 (en derhalve de longitudinale beweging van het opstellingssamenstel) wordt gerealiseerd door conventionele organen voor het registreren van de elektrische spanning over de potentiometer. In een voorkeursuitvoeringsvorm wordt een paar verplaatsings-onderdelen zoals getoond in figuur 5 respectievelijk ingebouwd in of gemonteerd op elk van de wand-15 onderdelen 20 en 22 van de wageninrichting 14 (figuur 1) zodat beide zijden van het opstellingssamenstel 12 geleidelijk en gelijktijdig kunnen worden bewogen.

Figuur 6 toont een schematisch zijaanzicht van het opstellingssamenstel 12 met de omhulling 24 verwijderd ter wille van de illustratie, gemonteerd op de wagen 14 (figuur 1) en verbonden met een opstellingsverplaatsingsinrichting 70 die gelijk is aan die getoond is in figuur 5. Zoals besproken met 20 betrekking tot figuur 5, is in figuur 6 ten minste een langwerpige kogelschroef 74 gedeeltelijk ondergebracht in het huis 90 en wordt aangedreven door de stappenmotor 76 die buiten het huis is gemonteerd en verbonden is met de kogelschroef 74 via een opening in de naburige wand van het huis 90. De kogelschroef is op geschikte wijze gelagerd in het huis 90 zodat deze vrijelijk roteert in responsie op de stapmotor 76. De longitudinale as van het schroefelement 74 is in wezen horizontaal en in het algemeen parallel aan de 25 longitudinale as van de tafel 40 (afgebeeld in figuren 1-3) en de ledemaat-drager 64 (weergegeven in figuur 4). De verplaatsingsinrichting 70 bevat verder een van inwendige schroefdraad voorzien verplaatsingsonderdeel 78, bij voorkeur omvattende een kogelschroef, die de schroef 74 aangrijpt en naar en vanaf de motor 76 binnen het huis 90 beweegt wanneer de motor 76 het schroefelement 74 respectievelijk in de richting van de klok of tegen de klok in roteert.

30 Elk verplaatsingsonderdeel 78 is bevestigd aan een corresponderende arm 114 (zie figuren 2 en 6).

Zoals getekend in figuur 6, is een uiteinde van elke arm 114 gemonteerd in een opening 116 van het onderdeel 78 en wordt op zijn plaats gehouden. De twee armen hebben bij voorkeur elk longitudinale sissen die coaxiaal met betrekking tot elkaar zijn aangebracht. Het tegenover gelegen uiteinde van de arm 114 wordt gekoppeld met het opstellingssamenstel 12 door middel van een montagesamenstel 118 dat geplaatst 35 is in een niet-bedekt inspringend gebied tussen de voorste en achterste delen 100 en 102 van het ringvormige frame van het opstellingssamenstel 12 en zodanig bevestigd dat het opstellingssamenstel en elk montagesamenstel 118 rond de armen 114 kunnen zwenken. Schroeven 120 of equivalente organen kunnen worden gebruikt om het monteringssamenstel 118 te bevestigen aan het frame van het opstellingssamenstel. Het monteringssamenstel 118 omvat een doosonderdeel 122 met een buisvormig uitsteeksel 40 124 met een centrumopening die het tegenoverliggende uiteinde van de zwenkarm 114 kan ontvangen. Smering of kogellagers kunnen zijn aangebracht binnen de opening van het buisvormige uitsteeksel 124 om een rotatie van het opstellingssamenstel 12 rond de zwenkarm 114 mogeiijk te maken. Het doosonderdeei 122 omvat verder een langwerpige sleuf 126 die een armonderdeel 128 met vaste lengte kan opvangen.

Het onderdeel 128 heeft een uiteinde bevestigd aan de zwenkarm 114, en het andere, bovenste uiteinde 45 grijpt een kogelmoer aan. Het onderdeel 128 en de corresponderende moer blijven stationair terwijl de schroef 130 kan bewegen met betrekking tot de moer wanneer de schroef roteert. Deze laatste is op geschikte wijze gelagerd bij zijn tegenoverliggende uiteinden zodat deze vrijelijk roteert in responsie op het motororgaan 132, zoals een reversibele elektrische aandrijvingsstappenmotor, gemonteerd op het deel 100 van het ringvormige frame, zonder longitudinaal te bewegen binnen de lagers, zodat wanneer de schroef 50 roteert het gehele frame (en derhalve het gehele opstellingssamenstel) zwenkt om de armen 114. Het bovenste uiteinde van de arm 128 kan een tweewegbeweging onderbrengen langs een leibaan die wordt bepaald door het schroefelement 130. De bewegingsleibaan heeft een lengte die enigszins minder is dan de lengte van het opstellingssamenstel 12. De beperkte verticale beweging van het uiteinde van het schroefelement 130 tegenover de motor 132 wordt verschaft door een zich verticaal uitstrekkende sleuf 134 langs 55 de binnenzijde van het achtervlak 102 en maakt een zwenkbeweging mogelijk van het opstellingssamenstel rond de armen 114. Meer in het bijzonder kan, zoals men kan zien in figuur 6, de longitudinale as van het schroefelement 130 gekanteld zijn met een scherpe hoek op de horizontaal als functie van waar langs de

Claims

194777 6 lengte ervan deze wordt aangegrepen door de arm 128 zodat wanneer het opstellingssamenstel zwenkt rond de armen 114 een laterale beweging van de schroef mogelijk is. Wanneer de motor 132 het schroef-element 130 in een richting volgens de klok roteert, zwenkt het opstellingsframe rond de armen 114 in een eerste richting. Omgekeerd, wanneer de motor 132 en schroefelement 130 in een richting tegen de klok in 5 roteert, zwenkt het opstellingssamenstel rond de armen 114 in een tweede tegengestelde richting. Omdat de arm 128 is gefixeerd, resulteert de rotatiebeweging van het schroefelement 130 in een kantelen of niet kantelen van het opstellingssamenstel 12 en derhalve wordt de zwenkas van de tomografieinrichting bepaald door de longitudinale assen van de twee armen 114. Elektrische registratieorganen kunnen worden gebruikt om nauwkeurig de gewenste kantelhoek te besturen voor een bijzondere scanprocedure. 10 Derhalve bevat de inrichting een gemakkelijk te transporteren tomografiestelsel dat voorziet in de behoefte van de patiënt en de geneesheer in een aantal medische omgevingen waarbij bekende stelsels vanwege de grootte, gewicht of fysieke configuratie, moeilijk of niet kunnen worden gebruikt, Het tomografiestelsel volgens de uitvinding kan bijvoorbeeld worden gebruikt in de operatiekamer met een minimale verstoring van de chirurgische procedure. Met de onderhavige inrichting is geen beweging van de patiënt of 15 de patiënttafel vereist. Wanneer eenmaal de wagen die het tomografiestelsel draagt, gepositioneerd is ten opzichte van de patiënt, kunnen de verplaatsings- en kantelmechanismen worden gebruikt om nauwkeurig het vlak van een röntgenscan te sturen en te registreren. 20 Conclusies

1. Röntgentomografiescaninrichting, omvattende: a) een röntgenbron en röntgendetectieorganen voor gebruik bij het vormen van een tomografisch beeld; b) een opstellingssamenstel dat (i) een niet-roteerbare drager omvat en (ii) organen voor het dragen van 25 ten minste de röntgenbron voor rotatie binnen een scanvlak rond een rotatie-as met betrekking tot de niet-roteerbare drager om een tomografische scan uit te voeren; c) een verbindingsorgaan voor het verbinden van het opstellingssamenstel asm een voorwerpdrager, voor het dragen van een voorwerp dat gedurende een tomografische scan in het scanvlak is gepositioneerd; 30 d) opstellingssamensteldragerorganen die gefixeerd kunnen worden ten opzichte van de voorwerpdrager voor het dragen van het opstellingssamenstel zodat het opstellingssamenstel kan bewegen langs een longitudinale as in hoofdzaak parallel aan de voorwerpdrager, waarbij het opstellingsdragerorgaan ten minste twee drageroppervlakken bevat die respectievelijk op tegenover elkaar gelegen zijden van het opstellingssamenstel zijn gepositioneerd; 35 e) een tweetal dragers die zijn aangebracht op diametraal tegenovergestelde zijden van het opstellingssamenstel voor het dragen van het opstellingssamenstel op de twee respectieve drageroppervlakken; en f) organen voor het bewegen van het opstellingssamenstel ten opzichte van het opstellingssamenstel-dragerorgaan langs de longitudinale as, om nauwkeurig de positie van het opstellingssamenstel met betrekking tot de voorwerpdrager te besturen wanneer het opstellingssamenstel met de voorwerpdrager 40 is verbonden; waarbij de inrichting gekenmerkt is doordat: - de organen voor het bewegen van het opstellingssamenstel ten opzichte van het opstellingssamenstel-dragerorgaan langs de longitudinale as middelen omvatten voor het meten van de relatieve verplaatsing tussen het opstellingssamenstel en het opstellingssamenstel-dragerorgaan, zodat de positie van het 45 opstellingssamenstel ten opzichte van het opstellingssamenstel-dragerorgaan nauwkeurig kan worden geregeld.

2. Röntgentomografiescaninrichting volgens conclusie 1, waarbij het tweetal dragers een tweetal armen omvat die zijn aangebracht op diametraal tegengestelde zijden van het opstellingssamenstel en die respectievelijk worden gedragen door de twee drageroppervlakken, welke armen het opstellingssamenstel 50 op de twee drageroppervlakken zwenkbaar dragen, met het kenmerk, dat de organen voor het bewegen van het opstellingssamenstel ten opzichte van het opstellingssamenstel-dragerorgaan longitudinale translatie-organen omvatten voor het koppelen van elk van de armen met een respectief drageroppervlak, bij voorkeur uitgevoerd als een kogelschroef met een kogelmoer, waarbij elk van de kogelschroeven op een respectief drageroppervlak is aangebracht om in hoofdzaak parallel met de longitudinale as te zijn. 55

3. Röntgentomografiescaninrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat er organen zijn die het mogelijk maken van een vooraf bepaalde mate van niet-parallel zijn tussen de kogelschroeven te compenseren, waarbij er organen zijn voor het afzonderlijk synchroon aandrijven van elk van de kogelschroeven, 7 194777 zodat wanneer het opstellingssamenstel ten opzichte van de drageroppervlakken wordt verplaatst, de verplaatsing hetzelfde is voor elk van de drageroppervlakken, en waarbij de organen voor het afzonderlijk aandrijven van elk van de kogelschroeven een stappenmotor omvatten, en organen voor het gelijktijdig laten werken van de stappenmotoren zodat ze met dezelfde snelheid worden aangedreven. 5

4. Röntgentomografiescaninrichting volgens ten minste één der conclusies 1—3, waarbij de inrichting organen omvat voor het zwenken van het opstellingssamenstel ten opzichte van het opstellingssamenstel-dragerorgaan, rond een as die in hoofdzaak loodrecht staat op de longitudinale as zodat het scanvlak zwenkbaar kan worden bewogen met een instelbare hoek naar de longitudinale as, waarbij het tweetal dragers een tweetal armen omvat die zijn aangebracht op diametraal tegengestelde zijden van het 10 opstellingssamenstel en die respectievelijk worden gedragen door de twee drageroppervlakken, en dat de organen voor het zwenken van het opstellingssamenstel voorts organen omvatten voor het zwenken van he opstellingssamenstel rond de armen, waarbij er organen zijn voor het regelen en meten van de hoek van het opstellingssamenstel naar de longitudinale as, met het kenmerk, dat de organen voor het rond de armen zwenken van het opstellingssamenstel, een schroefelement omvatten die aan het dragersamenstel-15 dragerorgaan is gekoppeld en een zwenkarmonderdeel dat aan het opstellingssamenstel is gekoppeld, waarbij een uiteinde van de arm het schroefelement aangrijpt en langs het schroefelement beweegt wanneer het schroefelement roteert, en waarbij het andere uiteinde van de arm aan de niet-roteerbare drager is gekoppeld.

5. Röntgentomografiescaninrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de voorwerpdrager een 20 patiëntstoel is en dat de voorwerpdrager een steun bevat voor het steunen van een ledemaat. Hierbij 6 bladen tekening