轉(zhuǎn)子及具有該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)單元和計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備的轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子具有用于機(jī)械地固持電氣元件的可旋轉(zhuǎn)機(jī)械支承框架和用于與計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備的電氣元件進(jìn)行電連接的電連接元件，其中，所述電連接元件布置在至少一個(gè)背板總線內(nèi)。此外，本發(fā)明涉及具有該轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)單元和計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在本發(fā)明的主要應(yīng)用領(lǐng)域成像醫(yī)學(xué)技術(shù)中，經(jīng)常使用計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備。計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備基本上包括靜止部分和旋轉(zhuǎn)或可旋轉(zhuǎn)部分，其中可旋轉(zhuǎn)部分具有拍攝系統(tǒng)，所述拍攝系統(tǒng)包括被固定在可旋轉(zhuǎn)安裝的支架上的至少一個(gè)輻射源和探測(cè)器。這樣的可旋轉(zhuǎn)支架或轉(zhuǎn)子包括便于患者或檢查對(duì)象通過(guò)的穿透開(kāi)口以及通常靜止的支承框架和可旋轉(zhuǎn)的支承框架，以便對(duì)轉(zhuǎn)子的、尤其是拍攝系統(tǒng)的電氣元件進(jìn)行固定、例如旋緊。
[0003]在應(yīng)用這種設(shè)備的情況下，必須在非常短的時(shí)間內(nèi)采集非常大量的測(cè)量數(shù)據(jù)，傳遞至圖像重建單元，并且繼續(xù)處理以便重建期望的圖像。此外已知的是，在計(jì)算機(jī)斷層造影的情況下，在帶有連續(xù)旋轉(zhuǎn)部分的CT(計(jì)算機(jī)X射線斷層攝影術(shù))系統(tǒng)中，必須既在計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備的靜止部分和可旋轉(zhuǎn)部分之間又在旋轉(zhuǎn)部分的不同部件之間傳輸電功率和電信號(hào)。在此，在計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備的可旋轉(zhuǎn)部分或轉(zhuǎn)子上布置的部件、例如X射線管和X射線輻射探測(cè)器需要電能供應(yīng)。通常在此借助滑動(dòng)接觸來(lái)傳輸高電功率，相較而言，就像在探測(cè)器數(shù)據(jù)或時(shí)間信號(hào)和/或控制信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸中所使用的電信號(hào)那樣，通常借助非接觸的數(shù)據(jù)傳輸、例如電容的或光學(xué)的傳遞手段來(lái)傳遞電信號(hào)?？偠灾贑T設(shè)備的機(jī)架的靜止部分和旋轉(zhuǎn)部分之間一方面發(fā)生巨大的能量傳輸，另一方面發(fā)生頻繁的數(shù)據(jù)交換。
[0004]現(xiàn)有計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備通常具有多個(gè)滑環(huán)(Schleifring)，尤其用于從計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備的靜止部分向旋轉(zhuǎn)部分傳輸能量，其中至少一個(gè)能量傳輸段被設(shè)置用于輻射源。在這樣的滑環(huán)上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多個(gè)與部分固定的電纜線路和插入元件的電連接。此外，這種計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備的轉(zhuǎn)子的多種電氣元件、例如探測(cè)器或輻射源通常安裝、例如旋緊在設(shè)備的旋轉(zhuǎn)部分上，其中，借助導(dǎo)線、例如借助電纜將不同的部件彼此連接或者連接至各個(gè)供能接口或數(shù)據(jù)接口。在此，借助電纜夾或電纜扎帶(Kabelbinder)將電纜或?qū)Ь€這樣固定在旋轉(zhuǎn)部分上，使得導(dǎo)線或線纜連接即使在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下受到離心力的影響時(shí)也是穩(wěn)定的。為此，尤其需要在旋轉(zhuǎn)部分上實(shí)現(xiàn)附加或輔助的銷(xiāo)定點(diǎn)(Verankerungspunkt)。例如通過(guò)由金屬層構(gòu)成的、具有專(zhuān)門(mén)用于線纜扎帶的容納部的特定裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)附加的固定點(diǎn)，其中該裝置被旋緊在旋轉(zhuǎn)部分上。
[0005]此外，在位于計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備的旋轉(zhuǎn)部分上的不同部件之間的功率傳輸以及一般的信號(hào)傳輸也部分地通過(guò)在各個(gè)電纜和部件之間的插接(Steckverbindung)來(lái)實(shí)現(xiàn)。然而，尤其在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，由于作用在部件上的離心力和電纜的部分的可移動(dòng)性，這種類(lèi)型的連接僅在某些情況下是有利的。尤其在速度較高或速度變化的情況下，這種電連接特別在傳輸高的電功率時(shí)出現(xiàn)穩(wěn)定性和耐用性的問(wèn)題。因此，必須定期地檢驗(yàn)或檢修該連接。此外，所應(yīng)用的電纜連接需要很多價(jià)格持續(xù)上漲的材料、尤其是銅，從而提高整體成本。因此，每個(gè)額外地安裝(aufbringen)在旋轉(zhuǎn)部分上的部件都增加了電纜的數(shù)量、材料成本以及設(shè)備的重量。即使通過(guò)已經(jīng)存在的電纜和電纜錨定裝置在旋轉(zhuǎn)部分上集成新部件也非常麻煩。最后必須麻煩地單獨(dú)安裝和固定電纜連接。在維修情況下、例如在更換部件的情況下，必須首先單獨(dú)地拆卸該部件，然后再重新安裝，這延長(zhǎng)了工作時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種醫(yī)學(xué)成像設(shè)備、尤其是一種計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備，其中簡(jiǎn)化對(duì)電氣元件的電接觸。由此還應(yīng)該能夠這樣實(shí)現(xiàn)在醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的靜止部分和旋轉(zhuǎn)部分的部件之間以及在旋轉(zhuǎn)部分的部件彼此之間實(shí)現(xiàn)巨大的能量和信號(hào)傳輸，從而簡(jiǎn)單地設(shè)置在轉(zhuǎn)子內(nèi)部和從計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備的轉(zhuǎn)子到靜止部分的能量或信號(hào)傳輸，并且簡(jiǎn)化轉(zhuǎn)子的電氣元件的裝配、拆卸或更換。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)一種計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備的轉(zhuǎn)子以及帶有所述轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)單元和計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備來(lái)解決，所述轉(zhuǎn)子包括:
[0008]-用于機(jī)械地固持電氣元件的可旋轉(zhuǎn)的機(jī)械支承框架，和
[0009]-用于與所述電氣元件電接觸的電連接元件，
[0010]其中，所述電連接元件被布置在至少一個(gè)背板總線中。
[0011]因此，本發(fā)明的思想是，通過(guò)至少一個(gè)共同的背板總線來(lái)代替所有的或者至少大部分的電纜和插入元件，所述電纜和插入元件通常應(yīng)用于轉(zhuǎn)子中，以便實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的電氣元件的電接觸。各個(gè)電氣元件這樣被改造，即，通過(guò)電氣元件在轉(zhuǎn)子上的固定既形成機(jī)械連接又形成至少一個(gè)電連接。在此，該電連接允許尤其至少一個(gè)能量或信號(hào)傳輸。
[0012]根據(jù)本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)子，其包括用于機(jī)械固持或固定電氣元件的可旋轉(zhuǎn)的機(jī)械支承框架、至少一個(gè)背板總線以及用于與電氣元件進(jìn)行電連接的電連接元件，其中，所述電連接元件被布置在所述至少一個(gè)背板總線內(nèi)。借此，在轉(zhuǎn)子上可以優(yōu)選直接地或至少無(wú)需松散的電纜就能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的電氣元件的至少部分電接觸、優(yōu)選地實(shí)現(xiàn)電氣元件彼此之間的電接觸和/或電氣元件與外部部件的電接觸。由此節(jié)約電纜以及插接元件，并且因此節(jié)約了材料。
[0013]有利地，可旋轉(zhuǎn)部分的部件具有相應(yīng)的接口，所述接口如此構(gòu)造，使得直接地或至少無(wú)需松散的電纜就能與電連接元件連接。這種接口例如可以被構(gòu)造為插孔或插頭裝置。因此，相應(yīng)構(gòu)造的電氣元件可以以簡(jiǎn)單的方式與電連接元件相連。電連接元件尤其包括電引線。這種電引線優(yōu)選地被設(shè)計(jì)用于傳輸信號(hào)和/或功率。這些電連接元件優(yōu)選地至少單側(cè)地連接至醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的可旋轉(zhuǎn)部分的至少一個(gè)電氣元件，或者優(yōu)選地構(gòu)成在醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的可旋轉(zhuǎn)部分的至少兩個(gè)部件之間的至少一個(gè)電連接。優(yōu)選地，這些電連接元件在醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的可旋轉(zhuǎn)部分的至少兩個(gè)部件之間形成多個(gè)電連接。這些電連接元件優(yōu)選地集成在背板總線中。由此，簡(jiǎn)化了各個(gè)電氣元件的安裝、拆卸和/或更換。因此也不必設(shè)置用于將電纜機(jī)械固定在轉(zhuǎn)子上的附加的錨定點(diǎn)，從而既節(jié)省空間又減輕重量和節(jié)約材料。
[0014]根據(jù)按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的有利擴(kuò)展形式，電連接元件被構(gòu)用于信號(hào)和/或能量傳輸。將例如圖像數(shù)據(jù)和例如控制數(shù)據(jù)都理解為信號(hào)。因此，可以考慮使電氣元件的電接觸與固定所述部件的機(jī)械手段相互獨(dú)立的方案。
[0015]提供轉(zhuǎn)子的另一有利擴(kuò)展形式，使得轉(zhuǎn)子包括至少兩個(gè)背板總線。在此，優(yōu)選地在第一背板總線中布置用于信號(hào)傳輸?shù)碾娺B接元件，而在第二背板總線中優(yōu)選地設(shè)置用于能量傳輸?shù)碾娺B接元件。優(yōu)選地，第一背板總線可以被主要構(gòu)造用于圖像數(shù)據(jù)傳輸和/或控制數(shù)據(jù)傳輸。也可以有利地設(shè)置其他背板總線，用于圖像數(shù)據(jù)傳輸、控制數(shù)據(jù)傳輸或其他電信號(hào)傳輸。因此，實(shí)現(xiàn)不同傳輸?shù)奈锢韯澐?，從而可以在各個(gè)背板總線上有針對(duì)性地、彼此獨(dú)立并且不同地制造相應(yīng)的電連接元件。因此，可以根據(jù)傳輸路徑為不同背板總線或用于不同導(dǎo)線和/或接口并且根據(jù)所設(shè)置的功能選擇相應(yīng)的不同標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量。因此，簡(jiǎn)化各個(gè)背板總線的制造，并且同時(shí)實(shí)現(xiàn)功能分化。其中一個(gè)背板總線優(yōu)選地安裝在另一背板總線的側(cè)面，優(yōu)選地固定在所述另一背板總線上。備選地，至少兩個(gè)背板總線構(gòu)成一個(gè)單元，或彼此集成地或一體式地構(gòu)造。
[0016]提供轉(zhuǎn)子的又一有利擴(kuò)展形式，使得至少一個(gè)背板總線具有開(kāi)口，用于與電氣元件進(jìn)行電接觸的電連接元件在該開(kāi)口中，并且可觸及該開(kāi)口。例如，所述開(kāi)口是非穿透開(kāi)口，其中，電連接元件優(yōu)選地設(shè)置在開(kāi)口的底部和/或邊緣。優(yōu)選地，與轉(zhuǎn)子的電氣元件的至少一個(gè)部分形狀匹配地構(gòu)造開(kāi)口的外部輪廓。例如，所述開(kāi)口是穿透開(kāi)口，其這樣布置和構(gòu)造在背板總線中，使得所述開(kāi)口實(shí)現(xiàn)用于與其他背板總線的電連接元件進(jìn)行接觸的通道。
[0017]提供轉(zhuǎn)子的又一有利擴(kuò)展形式，使得計(jì)算機(jī)斷層造影設(shè)備的至少一個(gè)背板總線和電氣元件布置在轉(zhuǎn)子的可旋轉(zhuǎn)機(jī)械支承框架的對(duì)置側(cè)上。借此，電氣元件的機(jī)械固定和其敷設(shè)電纜在位置上發(fā)生分離，從而可以在通過(guò)至少一個(gè)背板總線進(jìn)行部件的電連接的過(guò)程中優(yōu)化部件的機(jī)械支撐。優(yōu)選地，所述至少一個(gè)背板總線固定在可旋轉(zhuǎn)機(jī)械支承框架上，優(yōu)選地固定在可旋轉(zhuǎn)機(jī)械支承框架的一側(cè)上。
[0018]背板總線可以這樣布置在可旋轉(zhuǎn)機(jī)械支承框架上，使得待接觸的電氣元件被布置在可旋轉(zhuǎn)機(jī)械支承框架的一側(cè)的范圍內(nèi)，而背板總線布置在另一側(cè)的范圍內(nèi)。
[0019]提供轉(zhuǎn)子的又一有利擴(kuò)展形式，使得可旋轉(zhuǎn)支承框架具有用于至少一個(gè)電氣元件的至少一個(gè)穿透開(kāi)口，這樣布置所述開(kāi)口，使得用于與電氣元件進(jìn)行電接觸的電連接元件是可接觸的。優(yōu)選地構(gòu)造至少一個(gè)穿透的開(kāi)口，以便容納電氣元件。容納部?jī)?yōu)選地被這樣構(gòu)造，使得當(dāng)容納部固定在可旋轉(zhuǎn)機(jī)械支承框架上時(shí)，該容納部與電氣元件的至少一部分進(jìn)行形狀配合的連接。因此，電氣元件在可旋轉(zhuǎn)機(jī)械支承框架上的安裝被簡(jiǎn)化，并且改進(jìn)了電氣元件尤其在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的固定。借此還使得對(duì)電氣元件的固定和對(duì)電氣元件的電接觸可以相互獨(dú)立地進(jìn)行。例如，可旋轉(zhuǎn)機(jī)械支承框架具有多個(gè)穿透的開(kāi)口，在所述開(kāi)口中可以布置和固定不同的電氣元件，其中，電氣