计算机断层成像设备机架的直线调节装置和有关成像设备.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103096607 A (43)申请公布日 2013.05.08 CN 103096607 A *CN103096607A* (21)申请号 201210419888.3 (22)申请日 2012.10.29 102011085390.1 2011.10.28 DE 102012201527.2 2012.02.02 DE H05G 1/02(2006.01) A61B 6/03(2006.01) A61N 5/10(2006.01) (71)申请人 西门子公司 地址 德国慕尼黑 (72)发明人 M. 科布尔 M. 洛瑟 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 1。

2、1105 代理人 任宇 (54) 发明名称 计算机断层成像设备机架的直线调节装置和 有关成像设备 (57) 摘要 本发明涉及一种用于直线调节计算机断层 成像设备的机架 （20） 的装置， 所述装置具有包括 至少一个齿条 （27） 的至少一个直线引导件 （21、 22） 。本发明此外涉及一种计算机断层成像设备， 该计算机断层成像设备具有至少一个这种装置和 带有至少一个滑座 （40）的机架 （20） ， 所述至少 一个滑座 （40） 具有至少一个齿轮 （41） ， 所述齿轮 （41） 与直线引导件 （21、 22） 的至少一个齿条 （27） 协作以沿至少一个直线引导件 （21、 22） 直线调节 。

3、机架 （20） 。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 (10)申请公布号 CN 103096607 A CN 103096607 A *CN103096607A* 1/1 页 2 1. 一种用于直线调节计算机断层成像设备的机架 （20） 的装置， 所述装置具有包括至 少一个齿条 （27） 的至少一个直线引导件 （21、 22） 。 2. 根据权利要求 1 所述的装置， 其中， 至少一个齿条 （27） 布置在所述至少一个直线引 导件 （21。

4、、 22） 的至少一个轨道 （23、 24） 之上或之内。 3. 根据权利要求 2 所述的装置， 其中， 所述至少一个轨道 （23、 24） 由铝制成和 / 或通过 挤压成形制成。 4. 根据权利要求 2 或 3 所述的装置， 其中， 所述至少一个齿条 （27） 这样地布置在所述 至少一个轨道 （23、 24） 的第一槽 （25） 内， 使得所述齿条 （27） 在上侧不突伸出所述至少一个 轨道 （23、 24） 的所述第一槽 （25） 。 5. 根据权利要求 1 至 4 中任一项所述的装置， 其中， 所述至少一个齿条 （27） 由钢制成。 6. 根据权利要求 1 至 5 中任一项所述的装置， 。

5、其中， 所述至少一个直线引导件 （21、 22） 包括至少一个运行轴 （28） ， 所述运行轴 （28） 平行于所述至少一个齿条 （27） 布置。 7. 根据权利要求 6 所述的装置， 其中， 所述至少一个运行轴 （28） 在所述至少一个轨道 （23、 24） 的平行于所述第一槽 （25） 的第二槽 （26） 之上或之内这样地布置， 使得所述运行轴 （28） 在上侧不突伸出所述至少一个轨道 （23、 24） 的所述第二槽 （26） 。 8. 根据权利要求 6 或 7 所述的装置， 其中， 所述至少一个运行轴 （28） 由钢制成。 9. 根据权利要求 2 至 8 中任一项所述的装置， 其中， 所。

6、述至少一个直线引导件 （21、 22） 包括在上侧覆盖了至少一个轨道 （23、 24） 的带 （29、 46） 。 10. 根据权利要求 9 所述的装置， 其中， 所述带 （29、 46） 由特种钢制成。 11. 根据权利要求 1 至 10 中任一项所述的装置， 所述装置的至少一个直线引导件 （21、 22） 被设置为布置在容纳机架 （20） 的房间的地面内， 其中， 所述至少一个直线引导件 （21、 22） 在安装在地面内之后被房间的地面平面地封闭。 12.一种具有至少一个根据权利要求1至11中任一项所述的装置且具有带有至少一个 滑座 （40） 的机架 （20） 的计算机断层成像设备， 所述。

7、至少一个滑座 （40） 具有至少一个齿轮 （41） ， 所述齿轮 （41） 与至少一个直线引导件 （21、 22） 的至少一个齿条 （27） 协作以沿所述直 线引导件 （21、 22） 直线调节机架 （20） 。 13. 根据权利要求 12 所述的计算机断层成像设备， 其中， 至少一个滑座 （40） 具有驱动 所述至少一个齿轮 （27） 的驱动单元 （42、 43） 。 14. 根据权利要求 12 或 13 所述的计算机断层成像设备， 其中， 至少一个滑座 （40） 具有 在至少一个运行轴 （28） 上滚动的至少一个运行轮 （44） 。 15.根据权利要求13或14所述的计算机断层成像设备， 。

8、其中驱动单元具有带有与计算 机断层成像设备的控制器协作的马达控制器 （43） 的驱动马达 （42） 。 权 利 要 求 书 CN 103096607 A 2 1/4 页 3 计算机断层成像设备机架的直线调节装置和有关成像设备 技术领域 0001 本发明涉及用于直线调节计算机断层成像设备的机架的装置以及具有此种装置 的计算机断层成像设备和计算机断层成像设备的机架。 背景技术 0002 计算机断层成像设备， 特别是被用于对患者进行医疗检查的计算机断层成像设备 包括至多一个具有 X 射线测量单元的空间固定的机架， 和通常也空间固定的相对于机架定 向的带有可纵向调节的台板的患者支承台。 支承在台板上的。

9、患者可通过台板的纵向调节以 希望的方式相对于机架定位或定位在机架的用于对患者进行放射检查的开口内。 0003 但在特定的医疗场合， 例如在手术室内， 不可使用此类常规地构造的计算机断层 成像设备。为了能在手术室内通过计算机断层成像设备检查支承在手术台上的患者， 使用 所谓的 “滑动机架” ， 在此理解为机架在患者检查或患者扫描时相对于手术台或相对于患者 运动。 0004 图 1 示出了带有 “滑动机架” 的机构。待通过计算机断层成像设备检查的患者 P 支承在手术室内的手术台 1 上。计算机断层成像设备的机架 2 以未示出的方式具有 X 射线 测量单元， 例如 X 射线源和对置于 X 射线布置的。

10、 X 射线检测器， 所述机架 2 借助于集成在手 术室地面内的直线引导系统 3 相对于患者 P 直线调节。通过机架 2 相对于手术台 1 或患者 P 的调节， 可将机架 2 置于测量开口 4 内或机架 2 的测量区域内以对患者 P 进行放射检查。 为电连接且为与具有机架2的计算机断层成像设备的控制器连接而为机架2配设带有连接 电缆的电缆柱 5， 所述电缆柱 5 以拖链与电缆连接。 0005 集成在手术室地面内的直线引导系统 3 包括驱动皮带 7， 所述皮带 7 由驱动马达 8 通过驱动皮带轮驱动。驱动马达 8 与布置在开关柜 9 内的马达控制器 10 连接， 所述马达控 制器 10 又与计算机。

11、断层成像设备的控制器 11 连接。此外， 直线引导系统 3 包括与驱动皮 带 7 平行走向的在图 1 中不可见的 轨道， 所述轨道以覆盖带覆盖， 以避免污染。 0006 机架 2 具有其内布置了在图 1 中不可见的运行滚子的滑座 11， 所述滚子在机架 2 相对于手术台 1 调节时在直线引导系统 3 的轨道上滚动。驱动皮带 7 固定在机架 2 的滑座 11 上， 使得滑座 11 连同机架 2 被取决于驱动皮带轮的驱动进行调节。 0007 直线引导系统 3 的缺点是由于驱动皮带所存在的弹性可导致机架相对于手术台 或相对于患者的定位时的不精确性。 此外， 为保证无问题地工作， 驱动皮带仅可以有限的。

12、长 度构造。 由于要将驱动皮带布置在地面内， 因而安装费用相对高， 特别是因为必须在地面内 提供电连接。用于驱动皮带的驱动马达和夹紧位置必须以庞大的板覆盖。这导致不平整， 以此形成了障碍和跌拌位置。 0008 轨道也相对于地面略微突出， 这例如形成了对于人员以及例如推车、 患者床等的 设备的障碍。每个轨道因此以覆盖板覆盖。由于在两侧仅略微支承在轨道上的覆盖板的相 对大的跨度以及覆盖板的小的厚度， 此覆盖板不可受到强负荷， 例如不可受到患者床的滚 轮的负荷， 因为覆盖板否则将变形且被压入到轨道内。 说 明 书 CN 103096607 A 3 2/4 页 4 发明内容 0009 本发明所要解决的。

13、技术问题在于给出前述类型的装置以及计算机断层成像设备， 使得特别地提高了位置精度。 0010 根据本发明， 此技术问题通过具有至少一个直线引导件的用于直线调节计算机断 层成像设备的机架的装置实现， 所述直线引导件包括至少一个齿条。 0011 根据本发明， 作为皮带的替代使用直线齿条以用于直线调节或驱动机架。使用齿 条可实现机架的更高的位置精度， 因为齿条不像皮带那样具有动态弹性。 此外， 在齿条的整 个长度上更高的位置精度是恒定的， 且基本上仅取决于齿条自身的制造精度。 0012 齿条的另外的优点在于其与长度无关。尽管皮带不可超过一定的长度， 但在使用 齿条时却无调节长度的技术限制。 必要时，。

14、 也可前后相继地布置多个齿条， 以实现尽可能长 的调节行程。齿条也可为运输和 / 或安装而分开， 即由部件模块组装成， 以此使操作简化。 0013 根据本发明的变体， 至少一个齿条布置在至少一个直线引导件的至少一个直线轨 道上或内。优选地， 至少一个轨道由铝制成和 / 或通过挤压成形制造。以此方式， 可在将至 少一个直线引导件安装在房间的地面内时至少将可容易且相对简单地操作的铝制的至少 一个轨道固定。 然后， 将至少一个齿条在限定的位置中布置在至少一个轨道之上或之内。 如 同齿条， 也可将轨道相对于其长度分开， 从而可实现相对大的长度。 0014 根据本发明的实施形式， 至少一个齿条布置在至少。

15、一个轨道的第一直线槽内， 使 得所述齿条的上侧不突伸到至少一个轨道的第一槽以上。以此方式避免了形成障碍的突 起。 0015 优选地， 构造至少一个由钢制成的齿条， 以此实现高的耐磨性。 0016 根据本发明的另一个变体， 至少一个直线引导件包括至少一个直线运行轴， 所述 运行轴平行于至少一个齿条布置。齿条被设置用于驱动， 而所述至少一个运行轴用于引导 提供在机架上的滚子或轮且使其滚动。 运行轴在此理解为直线走向的杆形的或轨道形的通 常具有常见横截面的构造， 其中横截面可以是圆形、 椭圆形、 多边形等。 优选地， 所述至少一 个运行轴也布置在所述至少一个轨道上或内。 0017 根据本发明的另外的。

16、构造， 至少一个运行轴布置在至少一个轨道的与第一槽平行 的直线的第二槽内， 使得所述运行轴在上侧不突伸到至少一个轨道的第二槽上方。如果至 少一个轨道已安装， 则相应地也可将至少一个运行轴限定地安装在至少一个轨道内以用于 精确的调节。运行轴也可相对于其长度分开。此外， 至少一个齿条以及至少一个运行轴可 在设置在地面内之前已预安装在所述至少一个轨道之上或之内。 0018 如至少一个齿条， 至少一个运行轴也优选地由耐磨的钢制成。 0019 根据本发明的构造， 至少一个直线引导件包括平的带， 所述带在上侧覆盖了至少 一个轨道以避免污染。覆盖带在此在至少一个轨道的跨度上观察时在至少三个位置上支 承， 即。

17、至少一个轨道的两个外侧以及至少一个轨道的第一槽和第二槽之间的隔梁处。以此 方式， 得到了高的稳定性， 使得覆盖带也可被踩踏且可被例如患者床或推车的装置滚动地 驶过。优选地， 覆盖带由特种钢制成。 0020 如前已提及， 至少一个直线引导件布置在容纳了机架的房间的地面内， 其中至少 一个直线引导件在其布置在地面内之后也以房间的地面封闭， 使得 不存在由于至少一个 说 明 书 CN 103096607 A 4 3/4 页 5 直线引导件导致的障碍。 0021 本发明所基于的技术问题也通过具有至少一个前述装置的计算机断层成像设备 和具有带有至少一个齿轮的至少一个滑座的机架解决， 所述齿轮与直线引导件。

18、的至少一个 齿条协作以便沿至少一个直线引导件对机架进行直线调节。 0022 根据本发明的扩展， 至少一个滑座具有驱动至少一个齿轮的驱动单元。 相应地， 在 容纳了计算机断层成像设备或至少一个直线引导件的房间的地面内不再要求驱动单元， 以 此明显降低了安装费用， 因为不必再在地面内设置电连接， 且此外可降低结构深度。 0023 根据本发明的变体， 至少一个滑座具有至少一个运行轮， 所述运行轮在至少一个 直线引导件的至少一个运行轴上滚动。 优选地， 滑座具有四个运行轮， 其中每两个运行轮在 轨道的各一个运行轴上运行或滚动。 0024 根据本发明的另外的构造， 驱动单元具有带有与计算机断层成像设备的。

19、控制器协 作的马达控制器的驱动马达。v 附图说明 0025 本发明的实施例在示意性的附图中图示。各图为 ： 0026 图 1 图示了根据现有技术的计算机断层成像设备， 0027 图 2 示出了根据本发明的计算机断层成像设备， 0028 图 3 示出了图 2 的计算机断层成像设备的直线引导件的俯视图， 0029 图 4 示出了图 2 的计算机断层成像设备的直线引导件的横截面， 且 0030 图 5 示出了图 2 的计算机断层成像设备的机架的滑座的俯视图。 具体实施方式 0031 在图 2 中示出了带有用于直线调节计算机断层成像设备的机架 20 的根据本发明 的装置的根据本发明的计算机断层成像设备。

20、。 0032 在本发明的此实施例的情况中， 用于直线调节机架 20 的装置是两个基本上构造 相同的直线引导件 21、 22。图 3 示出了两个直线引导件 21、 22 的俯视图， 且图 4 示出了直线 引导件 21 的横截面。 0033 直线引导件 21、 22 在本发明的此实施例的情况中分别包括铝制轨道 23、 24， 所述 轨道 23、 24 通过挤压成形制成。轨道 23、 24 分别具有第一槽 25 和第二槽 26。在第一槽 25 内分别布置了在本发明的此实施例中由钢制成的齿条 27。在第二槽 26 内分别布置了在本 发明的此实施例的情况中也由钢制成的运行轴 28。 0034 如在图 4。

21、 中可见， 齿条 27 和运行轴 28 分别这样地布置在第一槽 25 和第二槽 26 内， 使得二者在上侧不突伸出各槽 25、 26。轨道 23 和 24 分别以优选地由特种钢制成的平 的带覆盖。在图 4 中示出了此类覆盖带 29。覆盖带 29 在其横截面上观察时靠放在轨道 23 的两个外侧30、 31上且在第一槽25和第二槽26之间放在隔梁32上， 以此得到了覆盖带29 的相对高的承载能力， 使其可被踩踏和驶过。在图 3 中覆盖带由于解释结构和布置轨道 23 和 24 的原因而未示出。轨道 23、 24 的两个覆盖带通常可升起。 0035 直线引导件 21、 22 布置在容纳计算机断层成像设。

22、备的房间的地面内。在本发明的 此实施例的情况中， 直线引导件 21、 22 这样地布置在手术室的地面内， 使其也被手术室的 地面封闭以避免形成障碍和跌拌位置。轨道 23、 24 在此相互平行地布置在手术室的地面的 槽形凹陷内。在每个轨道 23、 24 的两侧存在与底盘覆盖板 33 的平的连接。地面、 覆盖板 33 说 明 书 CN 103096607 A 5 4/4 页 6 以及覆盖带 29、 46 在此形成了平面。 0036 图 3 示出了相互限定地布置的直线引导件 21、 22 连同部件 - 即轨道 23、 24 以及齿 条 27 和运行轴 28- 的平行的直线的走向， 所述直线的走向也在。

23、图 2 中根据所示的齿条 27 可知。 0037 在直线引导件 21、 22 上安放了带有滑座 40 的机架 20。图 5 以很简化的方式示出 了滑座 40 的俯视图。在本发明的此实施例的情况中， 滑座具有相互连接且与电动马达 42 相连接的两个齿轮或小齿轮41。 驱动单元在本发明的此实施例的情况中包括例如电动马达 的驱动马达 42 以及马达控制器 43。 0038 此外， 滑座在本发明的此实施例的情况中具有可旋转地支承在其内的四个运行轮 44， 其中每两个前后相继布置的运行轮 44 在一个运行轴 28 上滚动。在本发明的此实施例 的情况中， 运行轮 44 的运行面具有 U 形轮廓以在运行轴 。

24、28 的圆形轮廓上滚动。 0039 齿轮 41 限定地啮合在齿条 27 内， 使得机架 20 可借助齿轮 41 通过驱动单元的驱 动限定地直线调节， 其中运行轮 44 在运行轴 28 上滚动。 0040 滑座在本发明的此实施例的情况中进一步具有四个示意性地图示的楔 形举升装 置 45， 借助于举升装置在提供以机架 20 的滑座 40 沿直线引导件 21、 22 调节时将直线引导 件 21、 22 的覆盖带 29、 46 举升超过齿轮 41 和运行轮 44， 且在通过滑座 40 后又下降到轨道 23、 24 上。 0041 图 2 示出了处于相对于手术台 1 或患者 P 的两个不同的位置中的机架。

25、 20， 其中手 术台 1 自身不属于计算机断层成像设备。机架 20 的电接触通过在电缆柱 51 和拖链 52 内 引导的电缆实现。通过此电缆将机架 20 与计算机断层成像设备的控制器 50 连接， 所述控 制器 50 为调节机架 20 与马达控制器 43 电连接或协作。电缆柱可与前述现有技术不同而 通常也构造为使得在其内集成了计算机断层成像装置或计算机断层成像设备的开关柜和 / 或控制器。 0042 机架 20 通常具有可相对于机架 20 的壳体旋转的部分， 在其上相互对置地布置了 至少一个X射线源和X射线检测器。 如果机架20相对于患者P被调节为使得患者P处于通 过 X 射线源和 X 射线。

26、检测器限定的机架 20 的测量场 53 内， 则可对患者 P 进行放射检查。 0043 本发明的前述实施例通常理解为仅是典型的。因此， 用于直线调节机架的装置也 可具有带有仅一个齿条的仅一个直线引导件。此外， 不必必需地存在具有齿条的轨道。此 外， 运行轴的数量、 滑座的齿轮的数量、 滑座的运行轮的数量等可改变而不偏离本发明。 说 明 书 CN 103096607 A 6 1/3 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103096607 A 7 2/3 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103096607 A 8 3/3 页 9 图 5 说 明 书 附 图 CN 103096607 A 9 。