NL9520013A

NL9520013A - Röntgen-tomografisch scanstelsel.

Info

Publication number: NL9520013A
Application number: NL9520013A
Authority: NL
Inventors: Gilbert Walter Mckenna
Original assignee: Analogic Corp
Priority date: 1994-02-08
Filing date: 1995-02-02
Publication date: 1997-02-03
Also published as: DE19581512T1; DE19581512C2; US5473657A; AU1740095A; CN1143444A; CN1102372C; JP2928642B2; WO1995022241A1; JPH09508550A; NL194602C; KR100198516B1; BR9506736A; NL194602B

Description

Verwante aanvragen

Deze aanvrage is verwant aan de Amerikaanse octrooiaanvrage Serie nr. 08/193.696, ingediend ten name van Ronald E. Swain en Gilbert W. McKenna en getiteld "Tomographic Scanner Having Center of Rotation for all Physics" (Attorney's Docket No. ANA-31); de Amerikaanse octrooiaanvrage Serie nr. 08/193.562, ingediend t.n.v. Gilbert W. McKenna en getiteld "X-ray Tomography System with Gantry Pivot and Translation Control" (Attorney's Docket No. ANA-37); en de Amerikaanse octrooiaanvrage Serie nr. 08/193.782, ingediend t.n.v. Gilbert W. McKenna en getiteld "Stabilized, Cantilevered Patient Trauma Table System" (Attorney's docket No. ANA-58); alle gelijktijdig hiermee ingediend en overgedragen aan de huidige rechthebbende.

Gebied van de uitvinding

De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen betrekking op röntgen tomografische scan-inrichtingen, en meer in het bijzonder op gecomputeriseerde axiale tomografie (CAT) scanstelsels.

Achtergrond van de uitvinding

De huidige CAT scanstelsels bevatten gewoonlijk een opstelling, die bestaat uit een constructie zoals een van een centrale opening voorziene schijf of trommel die roteerbaar is binnen een frame, en ten minste een röntgenbron die gemonteerd is op de trommel voor een rotatiebeweging rond een tafel waarop een patiënt kan rusten. De röntgenbron kan voorzien in periodieke pulsen of continue golfstraling. In derde generatie CAT scanstelsels heeft het röntgen detectorstelsel de vorm van een detectoropstelling, die bevestigd is aan de trommel, diametraal tegenover de bron. In vierde generatie CAT scanstelsels zijn de röntgendetectoren rond het frame aangebracht en zijn zodanig gepositioneerd, dat ze röntgenstraling detecteren wanneer de trommel rond zijn as roteert. Elke detector is hetzij een halfgeleider- hetzij een gasbuis. Het detectorstelsel staat in lijn met de bron, zodat het detectorstelsel en de bron zijn gepositioneerd binnen een gemeenschappelijk midden-, scan- of rotatievlak (gewoonlijk loodrecht op de rotatieas van de trommel). In het geval van een detectoropstelling die men vindt bij derde generatiestelsels, is elke detector van de detectoropstelling gepositioneerd in het scanvlak met een voorafbepaalde hoekafstand met betrekking tot de bron, zodat elke detector een gelijke hoek met betrekking tot het brandpunt van de röntgenbuis onderspant, en op deze wijze voorziet in een aantal verschillende röntgenbanen in het scanvlak tussen de bron en de respectieve detectoren. Bij inrichtingen van de vierde generatie bepalen de stationaire detectoren elk een brandpunt voor de röntgenbanen vanuit verschillende posities van de bron, wanneer deze laatste roteert rond de rotatieas.

In beide typen stelsels kunnen de röntgenbanen gezamenlijk lijken op de waaier, en dientengevolge worden dergelijke stelsels soms aangeduid als "waaierbundel" tomografiestelsels.

Deze tomografiestelsels voorzien elk in een aantal informatie- of gegevenssignalen, die variaties weergeven in de stralingsflux die wordt gemeten door de respectieve detectoren bij voorafbepaalde hoekposities van de trommel gedurende rotatie van de trommel rond een voorwerp, dat geplaatst is in de ruimte tussen de detectoren en de röntgenbron. Wanneer men deze gegevenssignalen verwerkt volgens bekende (Radon) wiskundige relaties, kan een visueel beeld worden gevormd, of "gereconstrueerd", dat een twee-dimensionale schijf langs het rotatievlak, d.w.z. het scanvlak, weergeeft, door het deel van het gescande voorwerp dat in het vlak is geplaatst. Het vormen van dergelijke "gereconstrueerde" beelden hangt critisch af van de componenten, die zijn gemonteerd op de roterende trommel, die nauwkeurig rond de rotatieas roteert, zodat geen zijdelingse beweging optreedt tussen de bewegende trommel m.b.t. het voorwerp dat wordt gescand.

Omdat zelfs geringe mechanische ruis en/of artefacten die een ongewenste beweging veroorzaken van de elementen van de CAT scaninrichting gedurende een scan met betrekking tot het voorwerp, in het bijzonder diegenen die optreden binnen het scanvlak loodrecht op de rotatieas, fouten kunnen veroorzaken die resulteren in onjuiste of verkeerde beeldinformatie, zijn dergelijke inrichtingen uitgevoerd als massief versterkte inrichtingen, die dikwijls een ton of meer wegen om beweging die te wijten is aan dergelijke mechanische ruis en artefacten te reduceren. Dientengevolge is vanwege het gewicht, de massieve trommel gewoonlijk gedragen in het frame door een duur en hoog precisie-rollager of kogellagersamenstel.

Vele nadelen die inherent zijn aan een degelijke massieve, dure, betrekkelijk gefixeerde CAT scan-constructie die karakteristiek is voor de stand der techniek, zijn opgemerkt en ten minste gedeeltelijk opgelost door de inrichting beschreven en geclaimd in het Amerikaanse octrooischrift nr. 4.928.283, verleend 22 mei 1990 aan B.M. Gordon en in het Amerikaanse octrooischrift nr. 5.109.397, verleend 28 april 1992 aan B.M. Gordon en anderen, beide overgedragen aan de huidige rechthebbende. In het genoemde Amerikaanse octrooischrift nr. 4.928.283, wordt het gebruik van wielen voorgesteld in plaats van lagers voor het roteerbaar dragen van de trommel in een frame, zonder dat echter een bespreking van de aard en de karakteristieken van dergelijke wielen plaatsvindt. Het eenvoudig vervangen van lagers door wielen kan afwijkingen of slingeringen teweeg brengen wanneer de trommel in zijn vlak wordt geroteerd, hetgeen resulteert in onwenselijke onnauwkeurigheden in het voortgebrachte tomografische beeld. Het Amerikaanse octrooischrift nr. 5.109.397 geeft onder andere het gebruik van elektromechanische opnemers, die de buitenomtrek van de schijf in het rotatievlak volgen om te voorzien in compenserende elektrische signalen voor het modificeren of corrigeren van de gegevens die zijn ontvangen door de röntgen-detectieopstelling.

Bovendien kan de massieve trommel volgens de stand der techniek zijn onderworpen aan veranderingen in temperatuur door warmte, die wordt opgewekt door de röntgenbron. Naarmate deze warmte wordt overgedragen aan de trommel, zal de trommel expanderen in overeenstemming met zijn thermische expansie coëfficiënt, en zal slechts contraheren wanneer de bron kan afkoelen. Daar de trommel een zodanige grootte heeft dat deze roteert binnen het lagerloopvlak bij omgevingstemperatuur, worden, wanneer de trommel expandeert, compressiekrachten opgewekt op de lagers hetgeen resulteert in spannings-gerelateerde storingen. Derhalve worden warmteoverdrachts-inrichtingen en dergelijke dikwijls gebruikt om de warmte-effecten op de componenten door het gebruik van de röntgenbron te minimaliseren. Warmte-afvoerinrichtingen geven echter louter en alleen een extra gewicht en derhalve een spanning aan de lagers. Als gevolg moeten de lagers en de loopvlakken van tijd tot tijd vervangen. Maar vanwege het gewicht van de trommel is dit moeilijk en tijdrovend. Hoewel wielen worden voorgesteld in het bovengenoemde Amerikaanse octrooischrift nr. 4.928.283 als vervanging voor de lagers, wordt in dit octrooischrift niet gesproken over het probleem dat samenhangt met warmte-expansie of hoe wielen dit probleem overwinnen.

Doeleinden en samenvatting van de uitvinding

Het is derhalve een primair doel van de uitvinding om te voorzien in een verbeterd röntgen-tomografisch scanstelsel, dat de problemen die inherent zijn aan de bekende massieve, zware en in geringe mate mobiele stelsels, overwint.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is het voorzien in een dergelijk verbeterd scanstelsel, dat een opstelling omvat waarin de trommel wordt gedragen voor een "centrumloze" rotatie binnen het frame door rollen, terwijl de nauwkeurigheid waarmee het stelsel nauwkeurig scant gedurende trommelrotatie, ongeacht thermische expansie wordt behouden of verbeterd.

Nog een ander doel van de uitvinding is het voorzien in een dergelijk verbeterd scanstelsel, waarin de trommel wordt gedragen door een stelsel van flexibele, fouten middelende, rollenwagens.

Andere doeleinden van de onderhavige uitvinding zijn het voorzien in een dergelijk systeem dat een trommel omvat, die een betrekkelijk kleine massa heeft en roteerbaar gemonteerd is op het frame van de opstelling om deze wijze gemakkelijk te zorgen voor de temperatuurcyclus bij het gebruik van de röntgenbron; en om te voorzien in een dergelijk stelsel dat het vermogen dat is vereist om de trommel te roteren wezenlijk reduceert.

De doeleinden van de onderhavige uitvinding worden in het algemeen bereikt door het voorzien in een verbeterde röntgen-tomografie constructie omvattende een röntgenbron, röntgen-detectieorganen, die bij voorkeur een aantal detectoren bevatten, en dragerorganen die een frame omvatten dat een roteerbaar samenstel draagt, en bij voorkeur omvat een opstellingstrommel. Ten minste de röntgenbron is gemonteerd op het roteerbare samenstel voor een centrumloze rotatie in een scanvlak rond een rotatieas zodat röntgenstralen vanuit de bron die worden geprojecteerd in het scanvlak door een aantal hoekposities kunnen gaan door een voorwerp en kunnen worden gedetecteerd door ten minste één of meer detectoren. In een uitvoeringsvorm van de uitvinding wordt de trommel gemonteerd op een montageframe van een aantal flexibele rollen, die vervaardigd zijn van elastisch materiaal. De elastische rollen dienen (a) voor het dempen van de overdracht van vibraties naar de trommel wanneer deze laatste roteert en (b) het aanpassen van de temperatuurcycli van de trommel. In de voorkeursuitvoeringsvorm rust de gehele massa van de trommel op ten minste twee paren (en bij voorkeur vier paren) rollen, zodat de bovenste helft van de trommel geen beperkingen heeft (voor centrumloze rotatie) om de trommel vrijelijk te laten expanderen en te laten contraheren zonder fout opwekkende spanningen in te voeren in de trommel of het frame. Elk paar rollen (en bij voorkeur twee paren rollen) wordt gemonteerd op een elastisch flexibele wagen, waarbij de wagen zwenkbaar gedragen rond een zwenkas die is aangebracht tussen en evenwijdig aan de rotatieassen van de twee rollen die worden gedragen door de wagen.

Andere doeleinden van de onderhavige uitvinding zullen gedeeltelijk duidelijk zijn en zullen gedeeltelijk hierna worden uiteengezet. De uitvinding omvat derhalve de inrichting die de constructie, de combinatie van elementen en opstelling van delen omvat die bij wijze van voorbeeld in de volgende gedetailleerde beschrijving en de beschermingsomvang van de aanvrage, die is aangeduid in de conclusies, wordt beschreven.

Korte beschrijving van de tekeningen

Voor een meer volledig begrip van de aard en doeleinden van de onderhavige uitvinding, moet worden verwezen naar de volgende gedetailleerde beschrijving in samenhang met de begeleidende tekeningen, waarin:

Fig. 1 een schematisch bovenaanzicht is van de constructie die een röntgen-tomografische scanopstelling van de derde generatie weergeeft, vervaardigd volgens de principes van de onderhavige uitvinding; fig. 2 een vergroot zij-aanzicht is, gedeeltelijk weggebroken, langs de lijn 2-2 van fig. 1; fig. 3 een vergroot schematisch aanzicht is van een dragende rollenwagen en aandrijfmechanisme voor het laten werken van het roteerbare samenstel van de inrichting van fig. 1; fig. 4 een perspectivisch aanzicht is van een rol die wordt gebruikt in de rollenwagen van de uitvoeringsvorm beschreven in samenhang met fig. 1-3; en fig. 5 en 6 de flexibele aard van de rollenwagen van de uitvoeringsvorm volgens fig. 1 weergeven.

Gedetailleerde beschrijving van de tekeningen

Met verwijzing nu naar fig. 1 en 2 wordt een opstelling 20 getoond van een tomografiestelsel van de derde generatie, die de principes van de onderhavige uitvinding belichaamt, en die bestaat uit een draagframe 22 en een trommel 24; beide zwenkbaar gedragen op een wagen 26. De trommel kan zijn aangebracht als cirkelvormige, in wezen planaire, holle ring met een buitendiameter van ongeveer 135 cm. De trommel 24 is bij voorkeur met betrekking tot zijn diameter zeer dun, bij voorbeeld ongeveer 1,25 cm, hoewel deze afmetingen kunnen variëren. Zoals getoond in fig. 2 wordt de trommel op typerende wijze uitgevoerd als een holle ring met een rechthoekige dwarsdoorsnede. Zoals te zien is in fig. 2 is het buitenomtreksdeel 28 van de trommel op typerende wijze een van rollen voorzien uitstekend deel van lichtgewicht stijf materiaal zoals aluminium, een magnesium-aluminium legering en dergelijke om op deze wijze een effen, cirkelvormige buitenstrook te vormen met transversaal uitstekende randlippen 30 en 32, die zich radiaal naar buiten uitstrekken. Verstijvings- of verstevigingscomponenten (niet getekend), zoals ribben die zijn gevormd in de schijf, kunnen worden aangebracht indien gewenst om beweging of buiging van de trommel 24 transversaal op zijn middenvlak wezenlijk te minimaliseren of uit te sluiten.

Zoals getoond in fig. 1, zijn op de trommel 24 voor rotatiebeweging daarmee andere componenten van de inrichting vast gemonteerd, zoals de röntgenbron 34 en de detectoropstelling 36. De configuratie van de trommel 24 voorziet in een centrale opening 38, die bij voorkeur zodanig is gedimensioneerd dat het lichaam 40 van een patiënt op een tafel daardoor kan worden ingebracht. De bron 34 is gepositioneerd om een röntgenbundel te richten in wezen langs het middenvlak 42 (zie fig. 2)(dat het scan- of rotatievlak bepaalt) in het vlak van de trommel 24 over de opening 38, waarbij het scanvlak in wezen loodrecht staat op de centrale as 44, die zich uitstrekt door de opening 38. Evenzo is de detectoropstelling 36 gemonteerd op de trommel 24 om röntgenstraling uit de bron 34 de detecteren nadat de röntgenstralen door de opening 38 binnen het scanvlak zijn gegaan.

Het frame 22 wordt op typerende wijze uitgevoerd als een ringvormig deel, vervaardigd van hetzelfde materiaal als de trommel 24 en concentrisch met de trommel 24 rond de omtrek daarvan. Het frame 22 is zwenkbaar gemonteerd op de wagen 26 met behulp van draaipennen 46, bij voorkeur voor zowel rotatie rond de zwenkas 48 als voor translatiebeweging verticaal langs het juk in de richting van de pijlen 50, op iedere daartoe geschikte wijze.

Zoals getoond in fig. 1 en 2, wordt de gehele massa van de trommel 24 gedragen door de zwaartekracht op wagens 52, waarbij de bovenste helft van de trommel geen beperkingen heeft in het rotatievlak 42 en gemonteerd is voor centrumloze rotatie rond de centrale as 44 met betrekking tot het stationaire draagframe 22. Op specifieke wijze zijn het frame 22 en de trommel 24 zodanig gedimensioneerd, dat deze laatste roteerbaar is gemonteerd op rollenwagens 52 om te voorzien in een ringvormige tussenruimte 54, hetgeen een ruime speling tussen de bovenste helft van de buitenomtrek van de trommel 24 en de binnenomtrek van het frame 22 teweegbrengt, zodat de schijf vrij kan expanderen en contraheren wanneer deze wordt opgewarmd en afkoelt. In overeenstemming met een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding, zijn ten minste twee rollenwagens 52 draaibaar gemonteerd op het frame 22, waarbij de wagens bij voorkeur symmetrisch zijn aangebracht op tegenover gelegen zijden van een verticale centrumlijn 56, die is aangebracht binnen het vlak 42 en zich loodrecht door de as 44 uitstrekt. De wagens zijn bij voorkeur symmetrisch gepositioneerd tussen ongeveer 15° tot 45° rond de as 44 met betrekking tot de centrumlijn 56. Elke rollenwagen 52 bevat één en bij voorkeur ten minste een paar tandemrollen 60 en 62 die roteerbaar zijn in een gemeenschappelijk vlak, parallel aan of coplanair met het scanvlak. Bij voorkeur wordt, zoals getekend in fig. 2 en 3, de wagen 52 uitgevoerd met twee zij-aan-zij parallelle paren van dergelijke tandemrollen 60 en 62, en 64 en 66. De rollen 60 en 64 worden gemonteerd op een gemeenschappelijke as 68 (die de as 69 bepaalt) en de wielen 62 en 66 worden gemonteerd op een gemeenschappelijke as 70 (die de as 71 bepaalt), waarbij de assen 68 en 70 (en derhalve de assen 69 en 71) parallel met elkaar zijn en zodanig gemonteerd, dat ze parallel zijn aan de rotatieas 44. Iedere wagen bevat parallelle zijwanden 72 en 74 die worden verenigd door de bodemplaat 76. De assen 68 en 70 zijn respectievelijk gemonteerd nabij tegenover gelegen uiteinden van de parallelle zijwanden 72 en 74 van de wagen. De zijwanden en de bodemplaat van de wagen worden bij voorkeur vervaardigd als integraal deel van elastisch flexibel materiaal zoals plastic, bladmetaal en dergelijke. Elke zijwand 72 en 74 is zwenkbaar verbonden tussen zijn uiteinden, bij voorkeur centraal, via respectieve co-axiale draaipennen 80 en 82 die gekoppeld zijn met een respectieve jukdragers 86 die een gemeenschappelijke as 84 bepalen. De dragers zijn vast gemonteerd aan het frame 22, zodat iedere wagen 52 zwenkbaar is rond de gemeenschappelijke as 84 van zijn draaipennen.

Het monteren van de rollenwagens 52 op het frame 24 verzekert, dat het grootste deel van de lagerruis door rotatie van de rollen zal worden beperkt tot het stationaire deel van de opstelling. Zoals te zien is in fig. 4, omvat elke rol bij voorkeur een pneumatische of andere elastische bekleding of band 90 die bedoeld is om contact te maken met een omtreksdeel van de trommel 24 en is vervaardigd van een elastisch materiaal, zoals rubber, nylon of een geschikte polymeer. Bij voorkeur is het bandmateriaal polyurethaan met een dikte van ongeveer 4 mm, en een hardheid van ongeveer 82 (hoewel deze waarden duidelijk kunnen variëren afhankelijk van de ontwerp doeleinden) en voorzien in een voldoende demping van elke mechanische ruis en artefacten die worden overgedragen van het frame naar de trommel, en die ruimte geven voor thermische expansie van de trommel 24.

Het zal duidelijk zijn, dat de banden 90 zoals hier beschreven, niet het equivalent vormen van de rollenlagers volgens de stand der techniek, in zoverre de werking van rollenlagers inhoudt een wezenlijk metaal-metaal contact, en een wezenlijke mechanische ruis wordt opgewekt en overgedragen ondanks het gebruik van smeermiddelen. Verder wordt door het contact tussen dergelijke rollenlagers en de omtrek van de trommel dergelijke ruis en andere uitwendige vibraties en artefacten op onwenselijke wijze direct naar de trommel overgedragen. Ook met een lichtere trommel 24 en de gedragen componenten (van de orde van 1000 pounds (453 kg)), kunnen de elastische wielen worden gebruikt om de trommel volgens de onderhavige uitvinding te dragen, ook veel lichter in gewicht zijn dan de bekende lagers. De wielen zijn aanzienlijk goedkoper en maken met een centrumloze rotatie onderhoud en verwijdering van de trommel veel eenvoudiger en gemakkelijker. Verder zullen alle plaatselijke vibratie of andere krachtcomponenten, die worden aangelegd aan de trommel wanneer de trommel roteert rond zijn as 44, worden overgedragen naar de rollen. Omdat de constructie van elke wagen ten minste gedeeltelijk elastisch is, zal de zijdelingse beweging van de trommel binnen het scanvlak worden gereduceerd, daar dergelijke krachten zullen resulteren in een beweging van de rollen rond de zwenkas 84 en/of een torsievervorming van de assen 69 en 71 met betrekking tot elkaar (zoals getekend in fig. 6). De torsievervorming wordt toegelaten door de flexibele aard van de wagen. De flexibele aard van de wagen maakt het mogelijk, dat elke rol van een wagen een gelijk deel van de belasting deelt en elke eventuele zijdelingse verplaatsing middelt, veroorzaakt door niet-rotatie-in-het-vlak-bewegingen van de trommel. Wanneer vier rollen per wagen worden gebruikt, zal derhalve elke zijdelingse verplaatsing ongeveer één-vierde zijn van die welke zou optreden indien slechts één enkele rol zou worden gebruikt. De trommel 24 wordt slechts door de zwaartekracht op de bovenzijde van de rollen van de wagens 52 binnen het scanvlak gehouden, maar elke beweging van de trommel loodrecht op de as 38 wordt op deze wijze geminimaliseerd of gedempt door de flexibele elastische montering die wordt verschaft door de banden en door het frame van de wagens.

Behalve de wagens 52, zoals getoond in fig. 1 en 2, is de opstelling 20 voorzien van bij voorkeur ten minste drie paren elastische van banden voorziene rollen 92, 94 en 96 (die gelijk zijn aan de rollen 60, 62, 64 en 66), gemonteerd op het frame 22 voor rotatie langs radiale lijnen die door de as 44 gaan. De paren rollen bevinden zich voorkeur (hoewel niet noodzakelijkerwijze) op incrementen met gelijke hoeken rond de inwendige omtrek van het frame. Eén band van de rollen van elk paar 92, 94 en 96 is aangebracht in rolcontact met de corresponderende zijrand van de zijlippen 30 van de trommel 24 in een vlak dat in wezen loodrecht staat op het scanvlak 42.

De andere band van elk dergelijk paar is in soortgelijk rolcontact met de randlip 32 van de trommel 24. Elke rol van elk derde paar roteert bij voorkeur in hetzelfde vlak als de andere rol van dat paar. Deze opstelling van de rollenparen 92, 94 en 96 in contact met de randlippen 30 en 32 dient om de zijdelingse beweging van de trommel loodrecht op het scanvlak 42 met betrekking tot het frame 22 te beperken, maar brengt geen wezenlijke beperking mee ten aanzien van (1) de rotatie van de trommel binnen het scanvlak, zodat scans kunnen worden uitgevoerd, of (2) beweging van de trommel loodrecht op de rotatieas 44 om thermische expansie en contractie van de trommel mogelijk te maken.

In een voorkeursuitvoeringsvorm, wordt een trommelaandrijvingsorgaan voor het aandrijven van de trommel 24 in rotatie rond de as 42 op typerende wijze aangebracht in de vorm van een gelijkstroommotor 100. Deze is gekoppeld om ten minste één rol aan te drijven, bij voorbeeld de rol 62 zoals getekend in fig. 2 en 3 van een paar rollen op een gemeenschappelijke as in ten minste één van de rollenwagens 52. De motor 100 kan direct de rol 70 aandrijven, of ook indirect door een passende koppeling of overbrengingsopstelling. Natuurlijk kunnen andere trommelaandrijforganen worden gebruikt. De motor 100 wordt bij voorkeur gedragen door de wagen, zodat de wagen en de motor vrij kunnen bewegen met betrekking tot de gemeenschappelijke as 84, en kunnen voorzien in een torsievervorming van de as 69 met betrekking tot de as 71, zoals getekend in fig. 6. Het zal dan duidelijk zijn, dat de resterende rollen in de respectieve rollenwagens 52 eenvoudig volger-, onbelaste of vrijlopende aangedreven rollen zijn. Slechts één enkele aandrijfmotor moet toereikend blijken te zijn. Vanwege het lage gewicht van de trommel 24 en het gebruik van de wielwagen-montering, behoeft bij voorbeeld slechts een energie van 40 tot 50 foot-pound (ongeveer 50 - 63 J) worden toegepast om de trommel in toereikende mate te roteren, hetgeen de hoeveelheid vermogen die vereist is door de bekende tomografiestelsels met een factor van ongeveer 10 reduceert.

Bij de werking wordt de ringvormige trommel 24 geroteerd door het trommelaandrijforgaan via het wiel 62 door de gelijkstroommotor 100. Wanneer de trommel 24 wordt geroteerd, wordt deze gedragen op de wagens 52, zodat de elastische banden 90 van de respectieve wielen de vibratie-overdracht van het frame 22 naar de trommel 24 minimaliseren. Er dient te worden opgemerkt, dat vanwege de elastische constructie van de wagens 52, de vele rollen in elke wagen dienen om excentriciteiten en onvolkomenheden in de cirkelvorm van de trommel en de gewichtsverdeling te middelen. Daar het gewicht van de trommel 24 en de daarmee verbonden componenten slechts worden gedragen door de middelende wagens, kan de trommel gemakkelijk worden geroteerd met een nauwkeurigheid van binnen + 0,002". De rotatie van de trommel 24 wordt vervolgens gestabiliseerd en niet beïnvloed door thermische expansie en contractie, en ruis wordt geïsoleerd van de trommel door de elastische banden, de montering van geruisvolle componenten op het frame, en de flexibele wagens, vanwege de vrije ruimte, die wordt verschaft door de ringvormige tussenruimte 54 en in het bijzonder het feit, dat de ruimte open is rond zijn bovenste helft, kan de trommel vrij expanderen en contraheren met temperatuurveranderingen, en de daarmee verbonden elementen kunnen gemakkelijk worden verwijderd uit het frame 22 voor onderhoud en dergelijke met een minimum aan inspanning en stilstand.

Het zal duidelijk zijn, dat hoewel de geprefereerde uitvoeringsvorm van de uitvinding is beschreven als een inrichting van de derde generatie, de uitvinding ook kan worden gebruikt in andere typen tomografiestelsels, inclusief vierde generatie-inrichtingen. Daar zekere veranderingen kunnen worden aangebracht in de bovengenoemde inrichting zonder de beschermingsomvang van de uitvinding te verlaten, is het de bedoeling dat alle materie die is vervat in de bovenstaande beschrijving of getoond in de begeleidende tekeningen, dient te worden geïnterpreteerd in illustratieve en niet in beperkende zin.

Claims

1. verbeterd röntgen-tomografiestelsel omvattende een roteerbare samenstel dat een röntgenbron voor het opwekken van röntgenstralen bevat, een röntgendetectie-orgaan voor het detecteren van röntgenstralen die door de bron worden opgewekt, en een dragerorgaan dat frame-organen bevat voor het dragen van het roteerbare samenstel voor rotatie, zodat ten minste de röntgenbron roteert in een scanvlak, waarbij het roteerbare samenstel een buitenomtrek bevat, met het kenmerk, dat de dragerorganen voorts een aantal rollen bevatten in contact met ten minste de buitenomtrek van het roteerbare samenstel, waarbij ten minste de cirkelvormige oppervlakken van de rollen bestaan uit elastisch materiaal voor het dempen van de vibratietransmissie vanuit het frame naar het roteerbare samenstel.

2. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de frame-organen een ringvormig frame bevatten, en dat de rollen zijn verdeeld tussen het frame en het roteerbare samenstel in rolcontact met de omtrek en de randen om een montageframe voor het roteerbare samenstel te vormen.

3. stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het aantal rollen ten minste twee paren rollen omvat voor het wezenlijk dragen van de gehele massa van het roteerbare samenstel voor centrumloze rotatie in een rotatievlak parallel aan of co-planair met het scanvlak, en dat elk paar rollen roteerbaar is gemonteerd op een respectief wagenorgaan rond twee rotatie-assen die in wezen parallel zijn aan de rotatie-as van het roteerbare samenstel, waarbij elk wagenorgaan zwenkbaar bevestigd is met betrekking tot het frame rond een as die ligt tussen en parallel is aan de rotatieassen van elke rol van het paar dat daarop gemonteerd is, zodat elke rol in een dergelijk contact is met de buitenomtrek van het roteerbare samenstel om te roteren met het roteerbare samenstel wanneer deze laatste met betrekking tot het frame-orgaan roteert.

4. Stelsel volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat elk wagenorgaan bestaat uit flexibel materiaal, zodat de massa van het roteerbare samenstel in wezen uniform over de rollen wordt verdeeld en variaties in radiale beweging van het roteerbare samenstel over de rollen worden gemiddeld.

5. Stelsel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de twee paren rollen elk op tegenover gelegen zijden van een verticale lijn zijn gepositioneerd, die gaat door de rotatieas om in wezen symmetrisch het roteerbare samenstel te dragen.

6. Stelsel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat een paar wagensamenstellen aanwezig is, elk met daarop gemonteerd twee paren wielen, die in zij-aan-zij parallelle tandembetrekking zijn opgesteld, waarbij elk van de wagensamenstellen bevestigd is met betrekking tot het frame en zwenkbaar is rond een as tussen en parallel aan de rotatieassen van elk wiel dat daarop gemonteerd is, zodat elk wiel in rolcontact is met de buitenomtrek van het roteerbare samenstel.

7. Stelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat ten minste drie andere paren rollen aanwezig zijn, waarbij elk van de rollen van elk ander paar zijn bevestigd met betrekking tot het frame en in rolcontact zijn met de respectieve tegenover gelegen zijden van het roteerbare samenstel om slingeringen en transversale beweging buiten het vlak van het roteerbare samenstel met betrekking tot het rotatievlak te beperken wanneer het roteerbare samenstel met betrekking tot het frame-orgaan roteert.

8. Röntgen-tomografiestelsel omvattende een roteerbaar samenstel omvattende een röntgenbron voor het opwekken van röntgenstralen, een röntgendetectie-orgaan voor het detecteren van de röntgenstralen die worden opgewekt door de bron, en draagorganen die frame-organen omvatten voor het dragen van het roteerbare samenstel voor rotatie rond een rotatieas, zodat ten minste de röntgenbron roteert in een scanvlak rond de rotatieas, met het kenmerk, dat de dragerorganen voorts omvatten een aantal rollen die flexibel zijn gemonteerd en bevestigd met betrekking tot het frame-orgaan en zodanig zijn geconstrueerd en opgesteld dat ze in contact zijn met het roteerbare samenstel en dit laatste roteerbaar dragen voor een centrumloze rotatie in het vlak parallel aan of co-planair met het scanvlak.

9. Stelsel volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de bovenste helft van het roteerbare samenstel op afstand staat van het frame en vrijelijk thermische expansie en contractie van het roteerbare samenstel binnen het scanvlak mogelijk maakt.