DE102004049915A1

DE102004049915A1 - Tomographiegerät mit einer Lagerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102004049915A1
Application number: DE102004049915A
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Kröner; Michael Loser
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2006-05-11
Also published as: US20060109959A1; US7292673B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Tomographiegerät, das eine in einer Verstellrichtung verstellbare Lagerungsvorrichtung (3) zur Lagerung eines Objektes (5) und zumindest zwei in der Verstellrichtung der Lagerungsvorrichtung hintereinander angeordnete Aufnahmesysteme (1 bzw. 2) umfasst. Die Lagerungsvorrichtung (3) weist einen relativ zum Boden verstellbaren Sockel (3.1) und eine relativ zu dem Sockel (3.1) in dessen Verstellrichtung verstellbare Lagerungsplatte (3.2) auf, so dass Aufnahmen an korrespondierenden Aufnahmepositionen (A1, A2) unter im Wesentlichen gleichen Aufnahmebedingungen mit einfachen Mitteln möglich sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Tomographiegerät mit einer in einer Verstellrichtung verstellbaren Lagerungsvorrichtung zur Lagerung eines Objektes und mit zwei in der Verstellrichtung der Lagerungsvorrichtung hintereinander angeordneten Aufnahmesystemen.

Aus der US 6,490,476 B1 ist ein Tomographiegerät mit einer Lagerungsvorrichtung zur Lagerung eines Patienten und mit zwei in der Verstellrichtung hintereinander angeordneten Aufnahmesystemen, nämlich einem Computertomographie(CT)-Aufnahmesystem und einem Positron-Emissions-Tomographie(PET)-Aufnahmesystem, bekannt. Die Lagerungsvorrichtung weist eine gegenüber dem Sockel verstellbare Lagerungsplatte auf, so dass der Patient zwischen den beiden Aufnahmesystemen verschoben werden kann. Die mit dem jeweiligen Aufnahmesystem gewonnenen Bilddaten enthalten verschiedenartige Bildinformationen und werden für eine spätere Diagnose miteinander geometrisch fusioniert. Eine einfache geometrische Fusion der Bilder ist aber nur dann möglich, wenn der befundungsrelevante Untersuchungsbereich von den beiden Aufnahmesystemen jeweils unter gleichen Aufnahmebedingungen, insbesondere bei gleicher geometrischen Ausrichtung des Objektes in Bezug auf das Aufnahmesystem, erfasst wurde.

Damit das Objekt aus seiner Lage senkrecht zur Verstellrichtung beim Verschieben der Lagerungsplatte zwischen den Aufnahmesystemen nicht verstellt wird, werden bei einem derartigen Tomographiegerät Lagerungsplatten eingesetzt, die eine hohe Steifigkeit aufweisen. Eine solche Härtung der Lagerungsplatten ist jedoch nur unter hohem Kostenaufwand möglich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es ein Tomographiegerät derart anzugeben, dass Aufnahmen mit zumindest zwei hintereinander angeordneten Aufnahmesystemen an korrespondierenden Aufnahmepositionen unter im Wesentlichen gleichen Aufnahmebedingungen mit einfachen Mitteln möglich sind.

Diese Aufgabe wird durch ein Tomographiegerät gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst; vorteilhafte Ausgestaltungen des Tomographiegerätes sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche 2–7.

Nach der Erfindung weist das Tomographiegerät eine in einer Verstellrichtung verstellbare Lagerungsvorrichtung zur Lagerung eines Objektes und zumindest zwei in der Verstellrichtung der Lagerungsvorrichtung hintereinander angeordnete Aufnahmesysteme auf, wobei die Lagerungsvorrichtung einen relativ zum Boden verstellbaren Sockel und eine relativ zu dem Sockel in dessen Verstellrichtung verstellbare Lagerungsplatte umfasst.

Durch die zusätzliche Verstellbarkeit des Sockels gegenüber dem Boden ist das zu untersuchende Objekt bei dem erfindungsgemäßen Tomographiegerät relativ zu dem jeweiligen Aufnahmesystem so positionierbar, dass gleiche Einstellungen der Lagerungsplatte in Bezug auf den Sockel für korrespondierende Aufnahmepositionen an den beiden Aufnahmesysteme möglich sind. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass die Aufnahmen mit den beiden Aufnahmesystemen selbst bei auftretender Biegung der Lagerungsplatte unter im Wesentlichen gleichen Aufnahmebedingungen erfolgen.

Das erfindungsgemäße Tomographiegerät ermöglicht somit insbesondere den Einsatz von einer handelsüblichen Lagerungsplatte, welche in einem gewissen Maße elastisch verformbar ist, so dass auf eine kostenintensive Härtung verzichtet werden kann.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sockel derart verstellbar, dass das Objekt bezogen auf das erste Aufnahmesystem in eine erste Aufnahmeposition und bezogen auf das zweite Aufnahmesystem in eine zweite Aufnahmeposition verbringbar ist, so dass mit dem jeweiligen Aufnahmesystem derselbe Scanbereich erfassbar ist.

Damit an korrespondierenden Aufnahmepositionen der beiden Aufnahmesysteme zur Gewährleistung gleicher Aufnahmebedingungen die Lagerungsplatte gleich gebogen ist, weist die Lagerungsplatte relativ zum Sockel vorteilhaft in der eingestellten ersten Aufnahmeposition und in der eingestellten zweiten Aufnahmeposition dieselbe Lage auf.

Der Scanbereich ist ausgehend von der ersten bzw. zweiten Aufnahmeposition vorzugsweise allein durch Verstellen der Lagerungsplatte erfassbar. Der Sockel bleibt beim Verstellen der Lagerungsplatte gegenüber dem Boden in unveränderter Position, so dass auch bei jeweils korrespondierenden Aufnahmepositionen der beiden Aufnahmesysteme innerhalb des gesamten Scanbereichs jeweils gleiche Biegungen der Lagerungsplatte vorliegen, wodurch eine einfache geometrische Fusion der aus den Aufnahmesystemen gewonnen Bilder für den gesamten Scanbereich möglich ist.

Das erste Aufnahmesystem ist vorzugsweise ein Röntgen – Computertomographie (CT) – Aufnahmesystem und das zweite Aufnahmesystem ein Positron – Emissions (PET) – Aufnahmesystem. Die von dem CT-Aufnahmesystem erzeugbaren Bilder enthalten im Wesentlichen anatomische Informationen eines untersuchten Objektbereichs, während die von dem PET-Aufnahmesystem erzeugbaren Bilder hauptsächlich physiologische Informationen enthalten. Durch den Einsatz derartiger Aufnahmesysteme kann ein Arzt auf Basis eines geometrisch fusionierten Bildes, welches sowohl anatomische als auch physiologische Informationen enthält, eine genauere Diagnose vornehmen.

Damit das Objekt in Verstellrichtung von den beiden Aufnahmesystemen möglichst vollständig erfasst werden kann, weist der Sockel zur ungehinderten Verschiebung der Lagerungsvorrichtung eine an ein Gehäuse des Tomographiegerätes angepasste Kontur auf.

Zum einfachen Verstellen des Sockels relativ zum Boden sind vorzugsweise Schienen vorgesehen. Derartige auf Schienen verstellbare Sockel einer Lagerungsvorrichtung sind aus der US 5,013,018 und aus der DE 600 04 014 T2 bekannt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen sind in den folgenden schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
1 ein erfindungsgemäßes Tomographiegerät in einer Seitenansicht mit einer Lagerungsvorrichtung, welche sich relativ zu einem ersten Aufnahmesystem in einer ersten Aufnahmeposition befindet;
2 das Tomographiegerät aus 1, wobei sich die Lagerungsvorrichtung relativ zu einem zweiten Aufnahmesystem in einer zweiten Aufnahmeposition befindet;
3 einen Ausschnitt der Lagerungsvorrichtung aus 1 bzw. 2 in der ersten bzw. zweiten Aufnahmeposition mit einem eingezeichneten Scanbereich;
4 die Lagerungsvorrichtung aus 3 in einer Scanposition innerhalb des Scanbereichs.
1 zeigt in seitlicher Ansicht ein erfindungsgemäßes Tomographiegerät mit zwei in die Verstellrichtungen a1, a2 hintereinander angeordneten Aufnahmesystemen 1, 2 und einer in die Verstellrichtung a1, a2 verstellbaren Lagerungsvorrichtung 3 in einer ersten Aufnahmeposition A1 relativ zu dem ersten Aufnahmesystem 1. Das erste Aufnahmesystem ist in dem gezeigten Beispiel ein CT-Aufnahmesystem 1 und das zweite Aufnahmesystem ein PET-Aufnahmesystem 2. Die Lagerungsvorrichtung umfasst einen relativ zu einem Boden verstellbaren, auf Schienen 3.3 gelagerten Sockel 3.1 und eine relativ zum Sockel 3.1 verstellbare, ebenfalls in diesem Beispiel auf Schienen 3.4 gelagerte Lagerungsplatte zur Lagerung eines Objektes, in diesem Fall zur Lagerung eines Patienten 5.
Das CT-Aufnahmesystem 1 weist einen Röntgenstrahler 1.1 und einen 1.3 CT-Detektor auf, welche an einem nicht dargestellten Drehrahmen einander derart gegenüberliegend angebracht sind, dass im Betrieb des CT-Aufnahmesystems 1 ein von einem Fokus des Röntgenstrahlers 1.1 ausgehendes Röntgenstrahlenbündel auf den CT-Detektor 1.3 auftrifft. Der Drehrahmen kann mittels einer nicht dargestellten Antriebseinrichtung um eine Systemachse Z in Rotation versetzt werden. Die von dem CT-Detektor 1.3 bezüglich einer CT-Aufnahmeebene 1.2 erfassten Rohdaten aus unterschiedlichen Projektionsrichtungen ermöglichen eine Rekonstruktion von CT-Bildern in Form von Schicht- oder Volumenbildern und dienen im Wesentlichen zur Visualisierung anatomischer Informationen eines Körperinneren des Patienten 5.
Das hinter dem CT-Aufnahmesystem 1 angeordnete PET-Aufnahmesystem 2 weist einen ringförmigen PET-Detektor 2.1 zur Detektion von durch Streuung bei einem Zerfall eines Positronenstrahlers erzeugten Gammaquanten auf. Die von dem PET-Detektor 2.1 erfassten Rohdaten bezüglich einer PET-Aufnahmeebene 2.2 ermöglichen eine Rekonstruktion eines PET-Bildes, welches, im Gegensatz zu dem CT-Bild, im Wesentlichen physiologische Informationen des Körperinneren des Patienten 5 visualisiert.
Die beiden Aufnahmesysteme 1, 2 müssen nicht notwendigerweise ein CT-Aufnahmesystem und ein PET-Aufnahmesystem sein. Es sind auch andere Aufnahmesysteme, wie zum Beispiel Ultraschall-Aufnahmesysteme, einsetzbar. Das erfindungsgemäße Tomographiegerät ist darüber hinaus auch nicht auf eine bestimmte Anzahl von Aufnahmesystemen beschränkt. So kann zum Beispiel auch zusätzlich ein drittes, in Verstellrichtung hinter dem ersten und dem zweiten Aufnahmesystemen angeordnetes, Aufnahmesystem vorgesehen sein.
Die Lagerungsvorrichtung in 1 befindet sich in einer bezogen auf das CT-Aufnahmesystem 1 ersten Aufnahmeposition A1. Die Lagerungsplatte 3.2 weist in dem gezeigten Beispiel an der ersten Aufnahmeposition A1 gegenüber dem Sockel 3.1 einen Vorsprung d auf, so dass sich durch ein in dem Bereich des Vorsprungs d vorhandenes Körpergewicht des Patienten 5 die Lagerungsplatte 3.2 in einer nicht eingezeichneten Weise verbiegt. Bedingt durch die Biegung der Lagerungsplatte 3.2 ist auch der Patient 5 bei Aufnahme mit dem CT-Aufnahmesystem 1 senkrecht zur Verstellrichtung aus seiner ursprünglichen Lage verstellt.
Ausgehend von dieser ersten Aufnahmeposition A1 ist durch Verstellen der Lagerungsvorrichtung vorzugsweise ein erst in 3 und 4 gezeigter ganzer Scanbereich B mit dem CT-Aufnahmesystem erfassbar. Die Lagerungsvorrichtung 3 wird bei Abtastung des Scanbereichs B lediglich durch eine Verschiebung der Lagerungsplatte 3.2 verstellt. Der Sockel 3.1 bleibt während der Abtastung des Scanbereichs B an einer unveränderten Position.
Nach Aufnahme des Scanbereichs B mit dem CT-Aufnahmesystem 1 wird die Lagerungsvorrichtung 3 in eine in 2 gezeigte zweite Aufnahmeposition A2 bezüglich des PET-Aufnahmesystems 2 verschoben. Eine Verschiebung der Lagerungsvorrichtung 3 aus der ersten Aufnahmeposition A1 in die gezeigte zweite Aufnahmeposition A2 erfolgt vorzugsweise allein durch Verstellen des Sockels 3.1. Der Sockel 3.2 weist zur ungehinderten Verschiebung der Lagerungsvorrichtung in Bezug auf die beiden Aufnahmesysteme eine an ein Gehäuse des Tomographiegerätes 4 angepasst Kontur K1 auf.
Bilder von dem CT-Aufnahmesystem 1 und von dem PET-Aufnahmesystem 2, die unter gleichen Aufnahmebedingungen bzw. bei gleicher Biegung der Lagerungsplatte 3.2 aufgenommen werden, können ohne aufwendige Korrektur leicht geometrisch miteinander fusioniert werden. In der zweiten Aufnahmeposition A2 weist die Lagerungsplatte 3.2 deshalb im Vergleich zu der ersten Aufnahmeposition A1 denselben Vorsprung d auf, so dass die Biegungen der Lagerungsplatte 3.2 in der ersten Aufnahmeposition A1 und der zweiten Aufnahmeposition A2 identisch sind. Die Aufnahme mit dem PET-Aufnahmesystem 2 findet dadurch unter einer zu dem CT-Aufnahmesystem 1 im Wesentlichen gleichen Aufnahmebedingung statt, so dass sich die Bilder der beiden Aufnahmesysteme leicht geometrisch fusionieren lassen.
Die Abtastung des Scanbereichs B ausgehend von der zweiten Aufnahmeposition A2 erfolgt, wie auch bei der Abtastung des Scanbereichs B ausgehend von der ersten Aufnahmeposition A1, durch eine Verschiebung der Lagerungsplatte 3.2, so dass bei korrespondierenden Aufnahmepositionen A1, A2 der beiden Aufnahmesysteme 1, 2 die Lagerungsplatte 3.2 gegenüber dem Sockel 3.1 jeweils denselben Vorsprung aufweist. Dadurch ist sichergestellt, dass korrespondierende Bilder der beiden Aufnahmesysteme 1, 2 innerhalb des gesamten Objektsbereichs B jeweils bei derselben Biegung der Lagerungsplatte 3.2 aufnehmbar sind, so dass aufgrund der jeweils vorhandenen gleichen Aufnahmebedingung eine einfache Fusion der Bilder für den gesamten Scanbereich möglich ist.
3 zeigt einen Ausschnitt der Lagerungsvorrichtung 3 mit den Patienten 5 aus der 1 bzw. 2 in der ersten bzw. der zweiten Aufnahmeposition A1 bzw. A2, wobei ein an die jeweilige Aufnahmeposition A1, A2 angrenzender zu untersuchender Scanbereich B eingezeichnet ist. Die Abtastung des Scanbereichs B erfolgt ausgehend von der jeweiligen Aufnahmepositi on A1, A2 durch eine kontinuierliche Verschiebung der Lagerungsplatte 3.2 in eingezeichneter Verstellrichtung, wobei der Sockel 3.1 in einer unveränderten Position bleibt.
In 4 ist beispielhaft eine während der Verschiebung der Lagerungsplatte 3.2 eingenommene Scanposition A3 innerhalb des Scanbereichs B bezüglich des jeweiligen Aufnahmesystems 1, 2 gezeigt. Der sich durch die kontinuierliche Verschiebung der Lagerungsplatte 3.2 ändernde Vorsprung d1 bewirkt, dass sich auch die Biegungen der Lagerungsplatte 3.2 kontinuierlich verändern, so dass sich zu unterschiedlichen Scanpositionen innerhalb des Scanbereichs B unterschiedliche Aufnahmebedingungen ergeben. Entscheidend ist jedoch nur, dass die gleichen Aufnahmebedingungen für korrespondierende Scanpositionen zwischen den beiden Aufnahmesystemen 1, 2 vorhanden sind, damit eine korrekte geometrische Fusion der aus den Aufnahmesystemen gewonnen Bildern möglich ist.
Dies ist, wie schon erläutert, dadurch gewährleistet, dass der Sockel 3.1 während der Abtastung des Aufnahmebereichs B gegenüber dem Boden unverändert bleibt, so dass die Abtastung des Scanbereichs B allein durch eine Verschiebung der Lagerungsplatte vorgenommen wird, wodurch die Einstellung der Lagerungsplatte 3.2 relativ zum Sockel 3.1 bei korrespondierenden Scanpositionen zwischen den beiden Aufnahmesystemen 1, 2 identisch ist.

Claims

Tomographiegerät – mit einer in einer Verstellrichtung verstellbaren Lagerungsvorrichtung (3) zur Lagerung eines Objektes (5) und – mit zumindest zwei in der Verstellrichtung der Lagerungsvorrichtung (3) hintereinander angeordneten Aufnahmesystemen (1, 2), wobei die Lagerungsvorrichtung (3) einen relativ zum Boden verstellbaren Sockel (3.1) und eine relativ zu dem Sockel (3.1) in dessen Verstellrichtung verstellbare Lagerungsplatte (3.2) aufweist.
Tomographiegerät nach Anspruch 1, wobei der Sockel (3) derart verstellbar ist, dass das Objekt (5) bezogen auf das erste Aufnahmesystem (1) in eine erste Aufnahmeposition (A1) und bezogen auf das zweite Aufnahmesystem (2) in eine zweite Aufnahmeposition (A2) verbringbar ist, so dass mit dem jeweiligen Aufnahmesystem (1 bzw. 2) derselbe Scanbereich (B) erfassbar ist.
Tomographiegerät nach Anspruch 2, wobei die Lagerungsplatte (3.2) in der eingestellten ersten Aufnahmeposition (A1) und in der eingestellten zweiten Aufnahmeposition (A2) dieselbe Lage relativ zum Sockel (3.1) aufweist.
Tomographiegerät nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Scanbereich (B) allein durch Verstellen der Lagerungsplatte (3.2) erfassbar ist.
Tomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das erste Aufnahmesystem (1) ein Röntgen – Computertomographie – Aufnahmesystem und das zweite Aufnahmesystem (2) ein Positron – Emissions – Aufnahmesystem ist.
Tomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Sockel (3.1) zur ungehinderten Verschiebung der Lage rungsvorrichtung (3) eine an ein Gehäuse (4) des Tomographiegerätes angepasste Kontur aufweist.
Tomographiegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welches zum Verstellen des Sockels (3.1) relativ zum Boden zur Montage auf den Boden vorgesehene Schienen (3.3) aufweist.