RU2822078C9

RU2822078C9 - Computed tomography imaging device

Info

Publication number: RU2822078C9
Application number: RU2021137317A
Authority: RU
Inventors: Томми СЮРЬЯЛЯ; Лаури СЕППЯЛЯ; Тимо МЮЛЛЕР; Кари МАЛЬМЕН
Original assignee: Планмека Ой
Priority date: 2019-06-03
Filing date: 2020-06-01
Publication date: 2024-08-14

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: medical imaging device for computed tomography, comprising a first frame portion extending vertically, a support structure extending horizontally from said first frame portion extending vertically, X-ray source and image detector, which are mounted on the support structure and together form the X-ray imaging means, a first drive mechanism, a second drive mechanism, a patient support, which is a structure which is mechanically connected to the first vertically extending frame portion, passes parallel to said first frame part and has the same length as said first frame part, and control system.

EFFECT: device for computed tomography, intended for universal use and providing formation of images of body parts.

21 cl, 7 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИAREA OF TECHNOLOGY

Настоящее изобретение относится к устройству формирования изображения для компьютерной томографии. В частности, признаки устройства согласно данному изобретению применимы для использования в области стоматологических и медицинских устройств формирования изображения для конусно-лучевой компьютерной томографии (КЛКТ).The present invention relates to an image-forming device for computed tomography. In particular, the features of the device according to the present invention are applicable for use in the field of dental and medical image-forming devices for cone-beam computed tomography (CBCT).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

Компьютерная томография (КТ) является разновидностью рентгенографии, при которой объем, изображение которого необходимо сформировать, подвергается воздействию излучения с разных направлений, и по полученной таким образом визуальной информации может быть воссоздано желаемое двух- или трехмерное изображение.Computed tomography (CT) is a type of radiography in which the volume to be imaged is exposed to radiation from different directions, and the resulting visual information can be used to recreate the desired two- or three-dimensional image.

Традиционные устройства компьютерной томографии являются крупногабаритными и массивными и обычно прикреплены к полу. Для формирования изображения пациента размещают в смотровом отверстии устройства, как правило, на смотровой платформе, расположенной горизонтально и выполненной с возможностью перемещения в боковом направлении.Traditional CT scanners are large and bulky, and are usually attached to the floor. To form an image, the patient is positioned in the viewing opening of the scanner, usually on a viewing platform that is horizontal and can be moved laterally.

С развитием технологии конусно-лучевой компьютерной томографии (КЛКТ), в которой, в частности, используют более низкие скорости вращения средств формирования изображений, были разработаны устройства с меньшим весом по сравнению с более ранними КТ-устройствами. Среди КЛКТ-устройств есть, например, и такие, которые не прикреплены к полу, а сконструированы с возможностью перемещения. Кроме того, были разработаны конструкции, содержащие раму, проходящую вертикально, и опору для средств формирования изображений, проходящую горизонтально. Например, данная опора может содержать кольцеобразную гентри или так называемую С-дугу, и такое устройство может быть сконструировано, например, с учетом требований, предъявляемых к формированию изображений краниальных отделов. Известно, что поворотное движение средств формирования изображений должно выполняться вокруг (виртуальной) вертикальной оси вращения, и в данном контексте были разработаны опоры, специально предназначенные для того, чтобы помочь пациенту удерживать голову неподвижно, находясь в стоячем положении во время облучения.With the development of cone beam computed tomography (CBCT) technology, which in particular uses lower rotation speeds of the imaging media, devices have been developed that are lighter than earlier CT devices. Among CBCT devices, there are, for example, those that are not fixed to the floor but are designed to be movable. In addition, designs have been developed that comprise a frame that extends vertically and a support for the imaging media that extends horizontally. For example, this support may comprise a ring-shaped gantry or a so-called C-arm, and such a device may be designed, for example, taking into account the requirements for cranial imaging. It is known that the rotational movement of the imaging media must be performed around a (virtual) vertical axis of rotation, and in this context, supports have been developed that are specifically designed to help the patient keep his head still while in a standing position during irradiation.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯESSENCE OF THE INVENTION

Задачей настоящего изобретения и его предпочтительных вариантов выполнения является устройство для компьютерной томографии, в частности, КЛКТ-устройство, предназначенное для универсального использования и обеспечивающее формирование изображений различных частей тела. Характерные признаки изобретения изложены в п. 1 формулы изобретения.The objective of the present invention and its preferred embodiments is a device for computer tomography, in particular a CBCT device, intended for universal use and providing for the formation of images of various parts of the body. The characteristic features of the invention are set out in paragraph 1 of the claims.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

Далее приведено более подробное описание изобретения со ссылкой на предпочтительные варианты его выполнения и прилагаемые чертежи, на которых:The invention is described in more detail below with reference to preferred embodiments thereof and the accompanying drawings, in which:

фиг. 1 изображает схематический общий вид сбоку некоторых примерных компонентов одного варианта выполнения устройства согласно изобретению;Fig. 1 shows a schematic general side view of some exemplary components of one embodiment of the device according to the invention;

фиг. 2а и 2b изображают элементы конструкции, используемые во взаимосвязи с проходящей вертикально рамой устройства, представленного на фиг. 1;Fig. 2a and 2b illustrate structural elements used in conjunction with the vertically extending frame of the device shown in Fig. 1;

фиг. 3а изображает некоторые примерные элементы конструкции опоры для пациента, используемой в устройстве, представленном на фиг. 1;Fig. 3a shows some exemplary elements of the design of the patient support used in the device shown in Fig. 1;

фиг. 3b изображает пример поперечного сечения конструкции опоры для пациента, используемой в устройстве, представленном на фиг. 1;Fig. 3b shows an example of a cross-section of a patient support structure used in the device shown in Fig. 1;

фиг. 4 изображает схематический общий вид сбоку некоторых компонентов другого варианта выполнения устройства согласно изобретению;Fig. 4 shows a schematic general side view of some components of another embodiment of the device according to the invention;

фиг. 5 изображает схематический общий вид сбоку устройства, показанного на фиг. 4, с изображением некоторых компонентов конструкции, приведенных в наклонное положение;Fig. 5 is a schematic general side view of the device shown in Fig. 4, with some of the components of the structure shown in an inclined position;

фиг. 6 изображает схематический общий вид сбоку еще одного примерного варианта выполнения устройства согласно изобретению с изображением некоторых компонентов;Fig. 6 shows a schematic general side view of another exemplary embodiment of the device according to the invention with an illustration of some components;

фиг. 7 изображает блок-схему примерных компонентов, управление которыми может обеспечивать система управления устройства согласно изобретению.Fig. 7 is a block diagram of exemplary components that can be controlled by the control system of the device according to the invention.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

На фиг. 1 изображен схематический общий вид сбоку некоторых компонентов одного примерного варианта выполнения устройства согласно данному изобретению. Стоматологическое или медицинское устройство формирования изображения для компьютерной томографии, изображенное на фиг. 1, содержит рамную часть 11, проходящую по существу вертикально и имеющую верхний конец и нижний конец. От этой проходящей по существу вертикально рамной части 11 проходит по существу горизонтально опорная конструкция 12, которая поддерживает детектор 15 изображений и источник 14 рентгеновского излучения, непосредственно не показанные на фиг. 1. Источник 14 рентгеновского излучения и детектор 15 изображений, совместно образующие средства 14, 15 формирования рентгеновского изображения, могут быть установлены на опорной конструкции 12 по существу друг против друга, однако в некоторых вариантах выполнения их взаимное расположение предполагает возможность регулирования.Fig. 1 shows a schematic general side view of some components of one exemplary embodiment of the device according to the present invention. The dental or medical imaging device for computed tomography shown in Fig. 1 comprises a frame part 11 extending substantially vertically and having an upper end and a lower end. From this substantially vertically extending frame part 11, a support structure 12 extends substantially horizontally, which supports an image detector 15 and an X-ray source 14, not directly shown in Fig. 1. The X-ray source 14 and the image detector 15, which together form the X-ray image forming means 14, 15, can be mounted on the support structure 12 substantially opposite each other, however, in some embodiments, their mutual arrangement implies the possibility of adjustment.

На фиг. 1 также изображена опора 18 для пациента, которая представляет собой конструкцию, механически соединенную с по существу вертикальной рамной частью 11 и проходящую по существу параллельно этой рамной части 11. В варианте выполнения, представленном на фиг. 1, опора 18 для пациента имеет по существу такую же длину, что и по существу вертикальная рамная часть 11.Fig. 1 also shows a patient support 18, which is a structure mechanically connected to the substantially vertical frame part 11 and extending substantially parallel to this frame part 11. In the embodiment shown in Fig. 1, the patient support 18 has substantially the same length as the substantially vertical frame part 11.

Например, согласно одному аспекту, длина по существу вертикальной рамной части 11 составляет примерно 240 см.For example, according to one aspect, the length of the substantially vertical frame portion 11 is approximately 240 cm.

Например, согласно одному аспекту, длина по существу вертикальной рамной части 11 составляет от 220 см до 260 см.For example, according to one aspect, the length of the substantially vertical frame portion 11 is from 220 cm to 260 cm.

Например, согласно одному аспекту, длина опоры 18 для пациента составляет 80-90% от длины по существу вертикальной рамной части 11.For example, according to one aspect, the length of the patient support 18 is 80-90% of the length of the substantially vertical frame portion 11.

Например, согласно одному аспекту, опора 18 для пациента имеет больший размер в первом направлении и меньший размер во втором направлении, ортогональном первому направлению.For example, according to one aspect, the patient support 18 has a larger dimension in a first direction and a smaller dimension in a second direction orthogonal to the first direction.

Например, согласно одному аспекту, по меньшей мере в первом направлении опора 18 для пациента является, по меньшей мере в ее преобладающей части, проницаемой для излучения.For example, according to one aspect, at least in a first direction, the patient support 18 is, at least in a predominant portion thereof, permeable to radiation.

Например, согласно одному аспекту, проницаемая для излучения часть опоры 18 для пациента имеет по существу такую же длину, что и по существу вертикальной рамная часть 11.For example, according to one aspect, the radiation-permeable portion of the patient support 18 has substantially the same length as the substantially vertical frame portion 11.

Например, согласно одному аспекту, по меньшей мере на одном из своих концов в первом направлении опора 18 для пациента содержит участок, который является непроницаемым для излучения.For example, according to one aspect, at at least one of its ends in the first direction, the patient support 18 comprises a region that is impermeable to radiation.

Например, согласно одному аспекту, длина проницаемой для излучения части опоры 18 для пациента в первом направлении составляет 80-90% от длины по существу вертикальной рамной части 11.For example, according to one aspect, the length of the radiation-permeable portion of the patient support 18 in the first direction is 80-90% of the length of the substantially vertical frame portion 11.

Например, согласно одному аспекту, опорная конструкция 12, поддерживающая средства 14,15 формирования рентгеновского изображения, представляет собой кольцевую гентри. Гентри может частично окружать или полностью заключать в себе средства 14, 15 формирования рентгеновского изображения.For example, according to one aspect, the support structure 12 supporting the means 14, 15 for forming an X-ray image is an annular gantry. The gantry may partially surround or completely enclose the means 14, 15 for forming an X-ray image.

Например, согласно одному аспекту, предложенное устройство содержит приводной механизм 16, непосредственно не показанный на фиг. 1, выполненный с возможностью приведения в движение средств 14, 15 формирования рентгеновского изображения вокруг оси вращения. Указанная ось вращения может совпадать с центральной осью 13 опорной конструкции 12, выполненной в виде гентри, и может являться физической осью либо виртуальной осью вращения, как в случае, показанном на фиг. 1.For example, according to one aspect, the proposed device comprises a drive mechanism 16, not directly shown in Fig. 1, configured to drive the means 14, 15 for forming an X-ray image around an axis of rotation. The said axis of rotation may coincide with the central axis 13 of the support structure 12, made in the form of a gantry, and may be a physical axis or a virtual axis of rotation, as in the case shown in Fig. 1.

Например, согласно одному аспекту, центральная ось 13 гентри совпадает с центром вращения/осью вращения средств 14, 15 формирования рентгеновского изображения при их движении по криволинейной траектории.For example, according to one aspect, the central axis 13 of the gantry coincides with the rotation center/axis of rotation of the X-ray image forming means 14, 15 as they move along a curved trajectory.

Согласно одному аспекту, ось вращения является мгновенной (виртуальной) осью вращения, и местоположение указанной оси относительно центральной оси 13 может изменяться.According to one aspect, the axis of rotation is an instantaneous (virtual) axis of rotation, and the location of said axis relative to the central axis 13 can change.

Согласно одному аспекту, по меньшей мере любой из компонентов, а именно источник 14 рентгеновского излучения и детектор 15 изображений расположен с возможностью бокового перемещения из местоположения, точно противоположного другому компоненту.According to one aspect, at least one of the components, namely the X-ray source 14 and the image detector 15, is arranged to be movable laterally from a location exactly opposite the other component.

Согласно одному аспекту, конструкция 12, поддерживающая средства 14, 15 формирования рентгеновского изображения, содержит гентри, имеющую центральную ось, причем конструкции устройства предусматривают по меньшей мере одно из нижеперечисленного: боковое перемещение источника 14 рентгеновского излучения между положениями, в которых генерируемый данным источником центральный луч совпадает с центральной осью гентри, и положением, в котором указанный луч не совпадает с центральной осью гентри; боковое перемещение детектора 15 изображений между положениями, в которых вектор, перпендикулярный поверхности указанного детектора в его центре, совпадает с центральной осью гентри, и положением, в котором данный вектор не совпадает с центральной осью гентри. Боковое перемещение средств 14, 15 формирования рентгеновского изображения может включать перемещение указанных средств в положение, в котором данные средства обращены друг к другу, в то время как центральный луч, генерируемый источником 14 рентгеновского излучения, не совпадает с центральной осью гентри, и вектор, перпендикулярный поверхности детектора 15 изображений в его центре, не совпадает с центральной осью гентри.According to one aspect, the structure 12 supporting the means 14, 15 for forming an X-ray image comprises a gantry having a central axis, wherein the structures of the device provide for at least one of the following: lateral movement of the X-ray source 14 between positions in which the central beam generated by this source coincides with the central axis of the gantry, and a position in which said beam does not coincide with the central axis of the gantry; lateral movement of the image detector 15 between positions in which a vector perpendicular to the surface of said detector in its center coincides with the central axis of the gantry, and a position in which this vector does not coincide with the central axis of the gantry. The lateral movement of the means 14, 15 for forming an X-ray image may include moving said means to a position in which said means face each other, while the central beam generated by the X-ray source 14 does not coincide with the central axis of the gantry, and the vector perpendicular to the surface of the image detector 15 in its center does not coincide with the central axis of the gantry.

Согласно другому аспекту, в предложенном устройстве имеется еще один приводной механизм 17 для обеспечения возможности перемещения опорной конструкции 12 взад и вперед в направлении, по существу параллельном направлению, в котором проходит по существу вертикальная рамная часть 11. Согласно одному аспекту, приводной механизм 17 может быть выполнен с возможностью перемещения опорной конструкции 12 вдоль или параллельно по существу вертикальной рамной части 11.According to another aspect, the proposed device has another drive mechanism 17 for providing the possibility of moving the support structure 12 back and forth in a direction substantially parallel to the direction in which the substantially vertical frame part 11 extends. According to one aspect, the drive mechanism 17 can be configured to move the support structure 12 along or parallel to the substantially vertical frame part 11.

В примере, представленном на фиг. 2а, вышеописанный приводной механизм 17 опорной конструкции 12 содержит двигатель 110 и зубчатую передачу 111, предназначенные для вращения шкива 112. В конструкции, представленной на фиг. 2а в качестве одного из вариантов выполнения, помимо двигателя 110 и шкива 112, расположенных в непосредственной близости от нижнего конца по существу вертикальной рамной части 11, также имеется еще один шкив 112', расположенный в непосредственной близости от верхнего конца по существу вертикальной рамной части 11, и вокруг шкивов 112, 112' проходит ремень 113 или компонент, обеспечивающий соответствующую функцию, такой как цепь. При этом данный механизм функционально соединен с опорной конструкцией 12 для приведения ее в движение вдоль по существу вертикальной рамной части 11, как в качестве примера изображено на фиг. 2b, причем в по существу вертикальной рамной части 11 выполнены канавки 114, а в опорной конструкции 12 выполнены выступающие части 121, расположенные с возможностью скольжения в канавках 114. В одном варианте выполнения, для сведения к минимуму трения используются линейные направляющие роликового типа, и в данном случае движение обусловлено качением, а не скольжением.In the example shown in Fig. 2a, the above-described drive mechanism 17 of the supporting structure 12 comprises a motor 110 and a gear transmission 111, intended for rotating a pulley 112. In the design shown in Fig. 2a as one of the embodiments, in addition to the motor 110 and the pulley 112, located in the immediate vicinity of the lower end of the substantially vertical frame part 11, there is also another pulley 112', located in the immediate vicinity of the upper end of the substantially vertical frame part 11, and around the pulleys 112, 112' there passes a belt 113 or a component providing a corresponding function, such as a chain. In this case, this mechanism is operatively connected to the supporting structure 12 for driving it along the substantially vertical frame part 11, as shown as an example in Fig. 2b, wherein grooves 114 are formed in the substantially vertical frame portion 11, and projecting portions 121 are formed in the support structure 12, which are arranged so as to be able to slide in the grooves 114. In one embodiment, linear roller-type guides are used to minimize friction, and in this case the movement is caused by rolling rather than sliding.

Например, согласно одному аспекту, не проиллюстрированному ни на одном из чертежей, приводной механизм для приведения в действие опорной конструкции 12 содержит двигатель, прикрепленный непосредственно к опорной конструкции 12.For example, according to one aspect not illustrated in any of the drawings, the drive mechanism for driving the support structure 12 comprises a motor attached directly to the support structure 12.

Независимо от особенностей конструкции приводного механизма 17, обеспечивающего приведение в движение опорной конструкции 12, в одном предпочтительном варианте выполнения конструкция предложенного устройства обеспечивает возможность приведения в движение опорной конструкции 12 по существу по всей длине между верхним и нижним концами по существу вертикальной рамной части 11.Regardless of the design features of the drive mechanism 17, which ensures the actuation of the support structure 12, in one preferred embodiment, the design of the proposed device ensures the possibility of actuating the support structure 12 along substantially the entire length between the upper and lower ends of the substantially vertical frame part 11.

Как изображено на фиг. 1, согласно еще одному аспекту предложенное устройство содержит соединительную конструкцию 19, 20, которая соединяет опору 18 для пациента с по существу вертикальной рамной частью 11.As shown in Fig. 1, according to another aspect, the proposed device comprises a connecting structure 19, 20, which connects the patient support 18 to the substantially vertical frame part 11.

Согласно другому аспекту, пример которого проиллюстрирован на фиг. 3а, предложенное устройство содержит соединительную конструкцию 19, 20, обеспечивающую механическое соединение опоры 18 для пациента с по существу вертикальной рамной частью 11.According to another aspect, an example of which is illustrated in Fig. 3a, the proposed device comprises a connecting structure 19, 20 providing a mechanical connection of the patient support 18 with the substantially vertical frame part 11.

Соединительная конструкция 19, 20 может содержать механизм 19', 20' регулирования опоры для пациента, обеспечивающий перемещение опоры 18 для пациента с приближением указанной опоры к по существу вертикальной рамной части 11 или удалением указанной опоры от по существу вертикальной рамной части.The connecting structure 19, 20 may comprise a patient support adjustment mechanism 19', 20', which ensures movement of the patient support 18 with the said support approaching the substantially vertical frame part 11 or with the said support moving away from the substantially vertical frame part.

Согласно другому аспекту, в функциональной связи с механизмом 19', 20' регулирования опоры для пациента расположен приводной механизм 19", 20".According to another aspect, a drive mechanism 19", 20" is arranged in functional connection with the patient support adjustment mechanism 19', 20'.

Согласно другому аспекту, механизм 19', 20' регулирования опоры для пациента может содержать первый регулирующий механизм 19', который вместе со своим приводным механизмом 19", входящим в состав приводного механизма 19", 20", расположен по существу на верхнем конце по существу вертикальной рамной части 11, и второй регулирующий механизм 20', который вместе со своим приводным механизмом 20", входящим в состав приводного механизма 19", 20", расположен по существу на нижнем конце рамной части 11.According to another aspect, the patient support adjustment mechanism 19', 20' may comprise a first adjustment mechanism 19', which together with its drive mechanism 19", included in the drive mechanism 19", 20", is located substantially at the upper end of the substantially vertical frame part 11, and a second adjustment mechanism 20', which together with its drive mechanism 20", included in the drive mechanism 19", 20", is located substantially at the lower end of the frame part 11.

Например, согласно одному аспекту, механизмы 19', 20' регулирования опоры для пациента функционально связаны с системой управления предложенного устройства, при этом система управления сконфигурирована с возможностью управления приводным механизмом 19", 20" регулирующего механизма 19', 20'.For example, according to one aspect, the patient support adjustment mechanisms 19', 20' are operatively connected to a control system of the proposed device, wherein the control system is configured to control the drive mechanism 19", 20" of the adjustment mechanism 19', 20'.

Например, согласно одному аспекту, система управления выполнена с возможностью управления соединительной конструкцией 19, 20, содержащей первый регулирующий механизм 19', имеющий приводное устройство 19" и расположенный по существу на верхнем конце по существу вертикальной рамной части 11, и второй регулирующий механизм 20', имеющий приводное устройство 20" и расположенный по существу на нижнем конце по существу вертикальной рамной части 11, с сохранением на верхнем и нижнем концах рамной части 11 одинакового расстояния между указанной частью и опорой 18 для пациента при регулировании указанного расстояния на указанных двух концах.For example, according to one aspect, the control system is configured to control the connecting structure 19, 20, comprising a first adjustment mechanism 19', having a drive device 19" and located substantially at the upper end of the substantially vertical frame part 11, and a second adjustment mechanism 20', having a drive device 20" and located substantially at the lower end of the substantially vertical frame part 11, with maintaining at the upper and lower ends of the frame part 11 the same distance between said part and the support 18 for the patient when adjusting said distance at said two ends.

Согласно другому аспекту, расстояние между концами по существу вертикальной рамной части 11 и опорой 18 для пациента может быть отрегулировано таким образом, чтобы данное расстояние было различным. Согласно одному аспекту, предусмотрена возможность независимого управления первым и вторым регулирующими механизмами 19', 20'.According to another aspect, the distance between the ends of the substantially vertical frame part 11 and the patient support 18 can be adjusted so that this distance is different. According to one aspect, the possibility of independent control of the first and second adjustment mechanisms 19', 20' is provided.

Как изображено на фиг. 3b, согласно одному аспекту и с учетом указанного выше первого направления конструкции опоры 18 для пациента, поперечное сечение данной конструкции в ее преобладающей части имеет изогнутую форму, чтобы обеспечивать улучшенную поддержку пациента на вогнутой поверхности указанной конструкции опоры 18 для пациента.As shown in Fig. 3b, according to one aspect and taking into account the above-mentioned first direction of the design of the patient support 18, the cross-section of this design in its predominant part has a curved shape in order to provide improved support for the patient on the concave surface of the said design of the patient support 18.

Как изображено на фиг. 3b, согласно еще одному аспекту, форма поперечного сечения конструкции опоры 18 для пациента изменяет направление на краях 181 указанного сечения, изгибаясь в противоположном направлении.As shown in Fig. 3b, according to another aspect, the cross-sectional shape of the structure of the patient support 18 changes direction at the edges 181 of said section, bending in the opposite direction.

Согласно еще одному аспекту, также проиллюстрированному на фиг. 3b, вблизи краев 181 вышеупомянутого поперечного сечения конструкции опоры 18 для пациента и со стороны, противоположной вогнутой поверхности ее преобладающей части, расположена захватная конструкция 182. Захватная конструкция 182 может представлять собой, например, удлиненную ручку или крепежную конструкцию для приема ремня, проходящего по вогнутой поверхности конструкции опоры 18 для пациента или над указанной поверхностью, используемую для обеспечения дополнительной поддержки пациента и, таким образом, помогающую сохранять неподвижность во время облучения.According to another aspect, also illustrated in Fig. 3b, near the edges 181 of the above-mentioned cross-section of the structure of the support 18 for the patient and on the side opposite the concave surface of its predominant part, a gripping structure 182 is arranged. The gripping structure 182 can be, for example, an elongated handle or a fastening structure for receiving a belt passing along the concave surface of the structure of the support 18 for the patient or above said surface, used to provide additional support for the patient and, thus, help to maintain immobility during irradiation.

В соответствии с одним аспектом предложенное устройство также содержит, в дополнение к описанной выше первой по существу вертикальной рамной части 11, вторую проходящую по существу вертикально рамную часть 21, механически соединенную с первой рамной частью 11 и имеющую по существу такую же длину, что и первая по существу вертикальная рамная часть 11. На фиг. 4 изображен схематичный общий вид сбоку, показывающий пример такой конструкции.According to one aspect, the proposed device also comprises, in addition to the first substantially vertical frame portion 11 described above, a second substantially vertically extending frame portion 21, mechanically connected to the first frame portion 11 and having substantially the same length as the first substantially vertical frame portion 11. Fig. 4 shows a schematic general side view showing an example of such a design.

Как можно видеть на фиг. 4, согласно одному аспекту, в непосредственной близости от верхнего конца первых по существу вертикальных рамных частей 11, 21 расположена шарнирная соединительная конструкция 22, предназначенная для механического соединения первой и второй частей 11, 21 с обеспечением возможности наклона первой по существу вертикальной рамной части 11 относительно второй по существу вертикальной рамной части 21 вокруг по меньшей мере одной оси наклона.As can be seen in Fig. 4, according to one aspect, in the immediate vicinity of the upper end of the first substantially vertical frame parts 11, 21, a hinged connecting structure 22 is arranged, intended for mechanically connecting the first and second parts 11, 21 with the provision of the possibility of tilting the first substantially vertical frame part 11 relative to the second substantially vertical frame part 21 around at least one tilt axis.

Согласно другому аспекту, на стороне второй по существу вертикальной рамной части 21 расположена монтажная конструкция 23, которая соединена с шарнирной соединительной конструкцией 22 и детально не показана на фиг. 4. Монтажная конструкция 23 может быть выполнена с возможностью перемещения вдоль или параллельно второй по существу вертикальной рамной части 21.According to another aspect, on the side of the second substantially vertical frame part 21 there is a mounting structure 23, which is connected to the hinged connecting structure 22 and is not shown in detail in Fig. 4. The mounting structure 23 can be designed to move along or parallel to the second substantially vertical frame part 21.

Например, согласно другому аспекту, в непосредственной близости от нижнего конца второй по существу вертикальной рамной части 21 расположен запирающий механизм 24, выполненный с возможностью обеспечения соединения и разъединения первой и второй по существу вертикальных рамных частей 11,21.For example, according to another aspect, in the immediate vicinity of the lower end of the second substantially vertical frame part 21, a locking mechanism 24 is arranged, configured to ensure the connection and disconnection of the first and second substantially vertical frame parts 11, 21.

Когда вторая рамная часть 21 находится в устойчивом состоянии, и запирающий механизм 24 не обеспечивает соединение первой и второй рамных частей 11,21, нижний конец первой рамной части 11 может свободно перемещаться в горизонтальном направлении, в то время как шарнирное соединение 22 между рамными частями 11,21 позволяет поворачивать первую по существу вертикальную часть 11 вокруг горизонтальной оси наклона в непосредственной близости от верхнего конца указанной первой части, в то время как монтажная конструкция 23, расположенная с возможностью перемещения, позволяет опускать и поднимать верхний конец первой по существу вертикальной части 11.When the second frame part 21 is in a stable state, and the locking mechanism 24 does not ensure the connection of the first and second frame parts 11, 21, the lower end of the first frame part 11 can move freely in the horizontal direction, while the hinge connection 22 between the frame parts 11, 21 allows the first substantially vertical part 11 to rotate around the horizontal tilt axis in the immediate vicinity of the upper end of said first part, while the mounting structure 23, located with the possibility of movement, allows the upper end of the first substantially vertical part 11 to be lowered and raised.

На фиг. 5 изображено устройство, показанное на фиг. 4, на этапе, когда верхний конец первой рамной части 11 был перемещен книзу, а нижний конец первой рамной части 11 переместился по горизонтали на поверхности. Предложенное устройство может быть выполнено с обеспечением полного опускания верхнего конца первой рамной части 11 до сближения с нижним концом второй рамной части 21.Fig. 5 shows the device shown in Fig. 4, at the stage when the upper end of the first frame part 11 has been moved downwards, and the lower end of the first frame part 11 has moved horizontally on the surface. The proposed device can be made with the provision of full lowering of the upper end of the first frame part 11 until it approaches the lower end of the second frame part 21.

Согласно еще одному аспекту, непосредственно не проиллюстрированному на фиг. 4 и 5, со второй по существу вертикальной рамной частью 21 функционально связан приводной механизм 27, предназначенный для приведения в движение монтажной конструкции 23 вдоль или параллельно второй рамной части 21. Находясь в механическом соединении с первой рамной частью 11 вблизи ее верхнего конца, приводной механизм 27 может перемещать верхний конец первой рамной части 11.According to another aspect, not directly illustrated in Fig. 4 and 5, a drive mechanism 27 is operatively connected to the second substantially vertical frame part 21, which is intended to drive the mounting structure 23 along or parallel to the second frame part 21. Being in mechanical connection with the first frame part 11 near its upper end, the drive mechanism 27 can move the upper end of the first frame part 11.

Приводной механизм 27, предназначенный для приведения в движение монтажной конструкции 23, может представлять собой конструкцию, аналогичную приводному механизму 17, приводящему в движение опорную конструкцию 12 средств 14, 15 формирования изображения.The drive mechanism 27, intended for driving the mounting structure 23, may be a structure similar to the drive mechanism 17, which drives the supporting structure 12 of the image forming means 14, 15.

Согласно одному аспекту, приводной механизм 27, предназначенный для приведения в движение монтажной конструкции 23, содержит цепной привод.According to one aspect, the drive mechanism 27, intended for driving the mounting structure 23, comprises a chain drive.

Согласно еще одному аспекту, запирающий механизм 24 содержит механизм 25 смещения, который непосредственно не показан на фиг. 4 и 5, выполненный с возможностью перемещения нижнего конца первой по существу вертикальной рамной части 11 на расстояние от второй по существу вертикальной рамной части 21, когда запирающий механизм 24 обеспечивает разъединение первой и второй рамных частей 11, 21.According to another aspect, the locking mechanism 24 comprises a displacement mechanism 25, which is not directly shown in Fig. 4 and 5, configured to move the lower end of the first substantially vertical frame part 11 at a distance from the second substantially vertical frame part 21, when the locking mechanism 24 ensures the disconnection of the first and second frame parts 11, 21.

Согласно следующему аспекту, детально не проиллюстрированному на чертежах, например, запирающий механизм 24 содержит приспособление с приводом от двигателя и сопряженные компоненты, расположенные, соответственно, на стороне моторизованной конструкции и на стороне первой по существу вертикальной рамной части 11.According to a further aspect, not illustrated in detail in the drawings, for example, the locking mechanism 24 comprises a motor-driven device and associated components located, respectively, on the side of the motorized structure and on the side of the first substantially vertical frame part 11.

Запирающий механизм 24 может дополнительно содержать направляющую конструкцию, предназначенную для наведения нижнего конца первой по существу вертикальной рамной части 11 непосредственно на запирающий механизм 24, когда указанный нижний конец перемещается по направлению к запирающему механизму 24.The locking mechanism 24 may further comprise a guide structure designed to guide the lower end of the first substantially vertical frame part 11 directly onto the locking mechanism 24 when said lower end moves towards the locking mechanism 24.

Как изображено в качестве примера на фиг. 4 и 5, согласно еще одному аспекту первая по существу вертикальная рамная часть 11 содержит по меньшей мере одно колесо или ролик 26 в непосредственной близости от нижнего конца указанной рамной части.As shown by way of example in Fig. 4 and 5, according to another aspect, the first substantially vertical frame part 11 comprises at least one wheel or roller 26 in the immediate vicinity of the lower end of said frame part.

Согласно другому аспекту, вместо колеса или ролика на нижнем конце первой по существу вертикальной рамной части 11 может быть расположена конструкция, выполненная с возможностью скольжения по поверхности.According to another aspect, instead of a wheel or roller, a structure capable of sliding along a surface may be arranged at the lower end of the first substantially vertical frame part 11.

Например, как изображено на фиг. 6, согласно одному аспекту опорная конструкция 12, обеспечивающая поддержание средств 14, 15 формирования изображения и выполненная в виде гентри, как правило, не полностью окружает средства 14, 15 формирования изображения, а работает в основном или исключительно как опорная конструкция, предназначенная для поддержания средств 14, 15 формирования изображения и конструкций, расположенных в гентри для приведения в движение вокруг оси указанных средств формирования изображения. Такое решение позволяет уменьшить вес гентри и получить более легкий доступ в пространство между средствами 14, 15 формирования изображения, как физически, так и с учетом области, откуда можно обеспечить четкую линию обзора в данном пространстве.For example, as shown in Fig. 6, according to one aspect, the support structure 12, providing support for the imaging means 14, 15 and implemented as a gantry, as a rule, does not completely surround the imaging means 14, 15, but works mainly or exclusively as a support structure intended to support the imaging means 14, 15 and structures located in the gantry for driving around the axis of said imaging means. Such a solution allows to reduce the weight of the gantry and to obtain easier access to the space between the imaging means 14, 15, both physically and taking into account the area from which a clear line of sight can be provided in this space.

На фиг. 7 в виде блок-схемы изображен пример компонентов системы управления, которая может быть использована в устройстве согласно изобретению. В различных вариантах выполнения не обязательно все указанные элементы могут входить в систему управления предложенного устройства. Система управления, показанная на фиг. 7, выполнена с возможностью управления, в первую очередь, работой источника рентгеновского излучения и детектора изображений. Компоненты, управляющие работой источника рентгеновского излучения и детектора изображений, могут включать компоненты, конструктивно расположенные в источнике рентгеновского излучения и/или детекторе изображений, и/или в другом месте устройства.Fig. 7 shows in the form of a block diagram an example of the components of a control system that can be used in the device according to the invention. In various embodiments, not all of the indicated elements may necessarily be included in the control system of the proposed device. The control system shown in Fig. 7 is designed to control, first of all, the operation of the X-ray source and the image detector. The components that control the operation of the X-ray source and the image detector may include components that are structurally located in the X-ray source and/or the image detector, and/or in another place of the device.

Система управления, изображенная на фиг. 7, также обеспечивает управление различными приводными средствами устройства, такими как приводы, предназначенные для перемещения средств формирования изображения, поддерживаемых опорной конструкцией, для перемещения самой опорной конструкции и механизма регулирования опоры для пациента. В случае, когда предложенное устройство содержит первую и вторую по существу вертикальные рамные части, система управления может управлять, например, приведением в движение монтажной конструкции, как было описано выше. Более того, в случае устройства, содержащего моторизованный запирающий механизм, обеспечивающий соединение и разъединение первой и второй по существу вертикальных рамных частей, система управления также может управлять приводными средствами запирающего механизма. В целом, система управления может быть выполнена с возможностью управления всеми вышеописанными операциями или любым этапом операций.The control system shown in Fig. 7 also ensures control of various drive means of the device, such as drives intended for moving the image forming means supported by the support structure, for moving the support structure itself and the mechanism for adjusting the patient support. In the case where the proposed device comprises first and second substantially vertical frame parts, the control system can control, for example, the actuation of the mounting structure, as described above. Moreover, in the case of a device comprising a motorized locking mechanism ensuring the connection and disconnection of the first and second substantially vertical frame parts, the control system can also control the drive means of the locking mechanism. In general, the control system can be designed with the possibility of controlling all of the above-described operations or any stage of the operations.

Claims

1. A medical imaging device for computed tomography, comprising

a first frame part (11) extending vertically and having an upper end and a lower end,

a support structure (12) extending horizontally from said first frame part (11) extending vertically,

an X-ray source (14) and an image detector (15), which are mounted on a support structure (12) and together form means (14, 15) for forming an X-ray image,

a first drive mechanism (16) configured to move the image forming means (14, 15) around an axis (13),

a second drive mechanism (17) configured to move the support structure (12) in a direction parallel to the direction in which the first frame part (11) extends, extending vertically,

support (18) for the patient and

control system,

characterized in that the support (18) for the patient is a structure that is mechanically connected to the first vertically extending frame part (11), extends parallel to said first frame part (11) and has the same length as said first frame part (11).

2. The device according to item 1, characterized in that the length of the first vertically extending frame part (11) is from 220 cm to 260 cm, or the length of said frame part (11) is approximately 240 cm.

3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the support (18) for the patient has a larger size in the first direction, parallel to the direction in which the first frame part (11) extends, and a smaller size in the second direction, orthogonal to the said first direction.

4. A device according to any one of claims 1-3, characterized in that at least in the specified first direction the support (18) for the patient is, at least in part, permeable to radiation.

5. The device according to item 4, characterized in that the radiation-permeable part of the support (18) for the patient has the same length as the first vertically extending frame part (11).

6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that at least at one of its ends in the specified first direction, the support (18) for the patient comprises a section that is impermeable to radiation.

7. The device according to item 6, characterized in that the length of the radiation-permeable part of the support (18) for the patient in the specified first direction is 80-90% of the length of the first vertically extending frame part (11).

8. A device according to any one of claims 1-7, characterized in that it comprises a first connecting structure (19, 20) providing a mechanical connection of the patient support (18) to the first vertically extending frame part (11), wherein the first connecting structure (19, 20) comprises a patient support adjustment mechanism (19', 20'), designed with the possibility of ensuring movement of the patient support (18) with the approach or removal of said support from the first vertically extending frame part (11).

9. The device according to claim 8, characterized in that it contains a third drive mechanism (19'', 20''), operatively connected to the said mechanism (19', 20') for adjusting the patient support.

10. The device according to claim 9, characterized in that the mechanism (19', 20') for adjusting the patient support comprises a first adjusting mechanism (19'), which together with its drive mechanism (19''), which is part of the third drive mechanism (19'', 20''), is located at the upper end of the first vertically extending frame part (11), and a second adjusting mechanism (20'), which together with its drive mechanism (20''), which is part of the third drive mechanism (19'', 20''), is located at the lower end of the first vertically extending frame part (11).

11. The device according to item 9 or 10, characterized in that the control system is designed with the possibility of controlling a third drive mechanism (19'', 20''), functionally connected to the said mechanism (19', 20') for adjusting the patient support.

12. The device according to claim 11, characterized in that the control system is designed to control the first connecting structure (19, 20) comprising a first adjustment mechanism (19') with its drive mechanism (19''), located at the upper end of the first vertically extending frame part (11), and a second adjustment mechanism (20') with its drive mechanism (20''), located at the lower end of the first vertically extending frame part (11), for maintaining at the upper and lower ends of said first frame part (11) the same distance between said first frame part (11) and the support (18) for the patient when adjusting said distance between these elements.

13. A device according to any one of paragraphs 1-12, characterized in that the second drive mechanism (17) is designed with the possibility of moving the support structure (12) along or parallel to the first vertically extending frame part (11).

14. A device according to any one of paragraphs 1-13, characterized in that it comprises a second vertically extending frame part (21) mechanically connected to the first vertically extending frame part (11), wherein said second frame part (21) has the same length as said first frame part (11).

15. The device according to item 14, characterized in that at the upper end of the first vertically extending frame part (11) there is a hinged connecting structure (22) intended for mechanically connecting the first and second vertically extending frame parts (11, 21) with ensuring the tilt of said first frame part (11) relative to said second frame part (21) around a horizontal tilt axis.

16. The device according to item 15, characterized in that on the side of the second vertically extending frame part (21) there is a mounting structure (23), which is connected to the hinged connecting structure (22).

17. The device according to item 16, characterized in that the mounting structure (23) is designed with the possibility of movement along or parallel to the second vertically extending frame part (21).

18. The device according to item 16 or 17, characterized in that a fourth drive mechanism (27) is functionally connected to the second vertically extending frame part (21), designed with the possibility of setting in motion the mounting structure (23) along or parallel to the said second vertically extending frame part (21).

19. A device according to any one of paragraphs 14-18, characterized in that at the lower end of the second vertically extending frame part (21) there is a locking mechanism (24), designed to ensure the possibility of connecting and disconnecting the first and second vertically extending frame parts (11, 21).

20. The device according to claim 19, characterized in that the locking mechanism (24) comprises a displacement mechanism (25) designed with the possibility of moving the lower end of the first vertically extending frame part (11) a distance from the second vertically extending frame part (21) when separating said first and second frame parts (11, 21) by means of said locking mechanism.

21. A device according to any one of paragraphs 1-20, characterized in that at its lower end the first vertically extending frame part (11) comprises at least one wheel or roller (26), or a structure designed to slide along a surface.