旋转框架以及有关机架和计算机断层造影仪的制作方法_2

文档序号:8416425阅读:来源:国知局
4的机架1。在旋转框架4中在此处所示的实施例中集成有X射线源8和与X射线源8共 同作用的X射线探测器9。旋转框架8在拍摄X射线投影期间围绕纵轴线5转动,X射线源 8在拍摄期间发射X射线束形式的X射线2。尤其是X射线束可以成型为扇形或锥形。计 算机断层造影仪也可以具有多于仅一个X射线源8和多于仅一个X射线探测器9,以便能够 实现以所谓的双能量方法拍摄。X射线源8在此处所示的实施例中是X射线管。X射线探 测器9在此处所示的实施例中是具有多行,例如128行或256行的行式探测器。
[0030] 在旋转框架4转动时,X射线投影可以从各个方向进行拍摄,这些X射线投影可重 建成高分辨率的三维空间图像。在拍摄X射线投影时,在此处所示的实施例中,患者3躺在 患者检查床6上,该患者检查床6与床基座连接成,使得它承载具有患者3的患者检查床6。 患者检查床6设计用于使患者3沿拍摄方向移动通过机架1的开口 10。拍摄方向一般通过 旋转框架4的转动轴线5给出。当然,转动轴线5也可以相对拍摄方向倾斜,患者3在拍摄 时沿该拍摄方向运动,例如方式是旋转框架4构造成可翻转的机架的部分。
[0031] 在此处所示的实施例中,计算机断层造影仪也包括计算机12,该计算机例如设计 用于控制计算机断层造影仪以及用于存储并且处理多个X射线投影。计算机12与输出单 元11连接,例如用于图像输出X射线断层图片。输出单元11例如是LCD、等离子或OLED屏 幕。此外,计算机12与输入单元13连接。输入单元13例如是键盘、鼠标、所谓的触屏或用 于语音输入的麦克风。接口 7使计算机12能够与计算机断层造影仪以及与输入单元13或 输出单元11通讯。接口 7是众所周知的硬件或软件接口,例如硬件接口PCI总线、USB或Firewire。
[0032]图2示出按本发明第一变型方案的旋转框架。在此处所示的本发明第一变型方案 的实施形式中,旋转框架4包括圆柱形的基体4以及三个环形加强元件15,这三个环形加强 元件与基体4的转动轴线5同轴布置。此外,加强元件15具有相同的外径以及基本上相同 的内径。加强元件15的内径仅在通过位于内部的凹口与横梁16的连接点处具有与固定值 的偏差。加强元件16可以如此处所示构造为细长形并且设有扁平的直线表面。在本发明 的不同实施形式中,加强元件16设计成基本上方形,其中,与方形形状的偏差基于在与加 强元件15的连接点处的凹口或略微弯曲的和与基体14的外表面匹配的轮廓。两个加强元 件15形状与在转动轴线5的方向上定向的横梁16共同地形成加强框架,该加强框架布置 在基体14的外部。横梁16这样地定向在转动轴线5的方向,使得其最长尺寸的轴线定向 在转动轴线5的方向上,尤其是最长的轴线可以平行于转动轴线定向。该加强框架形成栅 格状的结构并且与基体14连接成,使得在围绕转动轴线5转动时可以将作用到基体14上 的离心力至少部分地传递到加强框架上。横梁16可以通过连接技术,如焊接或粘合与基体 14固定连接。
[0033] 基体14以一般的方式由板件制成,例如钢板。备选地,基体14也可以由半成品制 成。基体14的厚度在不同的实施形式中可以在1毫米和几毫米之间的偏小些的范围内变 化。按本发明的一方面,基体14的厚度为1至2毫米。对于已设立的铸铝方法,传统旋转 框架的相似圆柱形元件厚很多倍。出于技术原因,铝铸件一般厚度为至少15毫米。甚至在 考虑铝相比钢板密度小的情况下,按本发明的构造也具有显著的重量优点。基体14可以如 图2所示形成完整的圆柱;但在其他实施形式中,基体14可以在其圆柱形基本形状中具有 凹口和/或孔,例如用于以简单的方式和方法将流体管道、冷却剂管道和其他供给通道安 设在设置于基体内部和外部的元件之间。
[0034] 基体14还可以由非金属的材料制成,例如由碳纤维、复合材料或塑料制成。基体 14必须具有足够的稳定性,以便不会在旋转框架4运行中断裂或严重变形成,使得由此造 成成像中的伪影。基体14的精确的稳定性,尤其是精确的强度和刚性取决于加强框架的结 构形状。基体14的材料和其厚度也取决于基体14的直径,其中,一般方法的大直径带来特 别稳定的材料和/或较大的厚度。在医学成像的区域内,基体15的直径以及加强框架的直 径为大致1至1.6米,其中,在本发明的其他实施形式中,可以实现更大和更小的直径。
[0035] 加强元件15具有比基体14更大的稳定性。因此,加强元件15优选一体式制造, 也就是说不用焊接、粘合或另外的连接技术制造。但也可以相互连接多个一体式的加强元 件15,参见例如图12。加强元件15可以由金属铸件,例如铝铸件制成,或通过铣削方法制 成。加强元件15沿转动轴线5的一般尺寸为大致1至2厘米。若期望特别高的稳定性,则 加强元件15沿转动轴线5的尺寸可以更大。加强元件15沿径向一般具有几厘米。在本发 明特别稳定的构造中,加强元件15沿径向大于10厘米。
[0036] 图3示出按本发明第二变型方案的旋转框架。在本发明的第二变型方案中,省掉 了圆柱形的基体14。因此,旋转框架4具有加强框架,该加强框架带有至少两个加强元件 15和多个横梁16,其中,加强元件15与横梁16连接成,使得加强元件15设计用于吸收作 用到横梁16上的离心力。为此,横梁16的至少一个部分位于加强元件15的内侧。
[0037] 在本发明第二变型的一个典型的结构方案中,加强元件15具有相同的外径和基 本上相同的内径。若使用多于两个的加强元件15,则它们沿转动轴线5可以具有彼此相同 的距离,从而确保离心力从基体14或横梁16到加强元件16上尽可能均匀的传递。此外, 横梁16和加强元件15也可以通过连接技术如焊接或粘合固定地相互连接,以提高加强框 架的稳定性并因此提高旋转框架4的稳定性。
[0038] 横梁16可以与加强元件15 -样由金属铸件制成并且必须具有较高的稳定性。横 梁16以一般的方法延伸通过基体14沿转动轴线5的整个尺寸。无论旋转框架4是否具有 基体14,横梁16都可以具有沿转动轴线5相同的尺寸或甚至基本上相同地构造,以便能够 实现力尽可能均匀地从横梁16传递到加强元件15上。
[0039] 图4示出加强元件的横截面,也就是说在通过垂直于转动轴线5的平面的截面。在 此处所示的实施形式中,加强元件15在其内侧具有均匀布置的矩形凹口。该凹口的尺寸设 计为,使得在加强元件15的凹口中可以精确匹配地布置横梁16。这一种加强元件15可以 使用在按本发明的旋转框架4的扩展设计中,其中,横梁16分别在面朝加强元件15的一侧 具有第一凹口,从而可以在加强元件15和横梁16之间形成形状配合式的插接连接。这一 种形状配合式的插接连接可以在技术上特别简单地实现并且能够实现旋转框架4特别稳 定地构造。
[0040] 凹口在加强元件15的其他实施形式中还可以具有不同于矩形形状的其他形状, 例如凹口的横截面可以设计成梯形。此外,凹口可以不均匀地布置,例如因为在旋转框架4 的一个确定的区域内期待比在另外的区域内更大的离心力,从而在这个确定的区域上期望 与横梁16的插接连接有更高的密度。在一个确定的区域内集成特别重的电子部件时例如 预料到更大的离心力。
[0041] 图5示出带横梁的旋转框架的纵剖面。在此图2中的虚线V和中心旋转轴线5均 位于剖面内。在此处所示的实施例中,加强元件15(以到转动轴线5的距离来测量)设置 得与横梁16 -样高。在另外的实施形式中,加强元件15和横梁16也可以不一样高,其中, 原则上加强元件15和横梁16均可以更高。在加强元件15设计成轴承的一部分时,如图7 至图9所描述的实施例的情况,更高的加强元件15是有利的。在图5展示的实施例中,加 强元件15以及横梁16通过插接连接方式连接。此外,横梁16与基体
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