專利名稱：計算機斷層造影設備的用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于在計算機斷層造影設備的機架的可旋轉部件和靜止部件之間進 行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N裝置和一種方法。本發(fā)明還涉及一種計算機斷層造影設備，其具有這樣 的用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)难b置。
背景技術：
計算機斷層造影設備、特別是X射線計算機斷層造影設備具有機架，該機架包括 相對于靜止部件可旋轉部件，在其上除了別的之外彼此相對地設置了 X射線源和X射線探 測器。在X射線計算機斷層造影設備的運行中，通過記錄X射線投影積累了大量測量數(shù)據(jù)， 這些測量數(shù)據(jù)必須從機架的旋轉部件被傳輸?shù)綑C架的靜止部件上，因為測量數(shù)據(jù)的處理、 特別是層圖像和3D圖像的基于這些測量數(shù)據(jù)的重建，通常是利用一個在靜止側上設置的 圖像計算機進行的。此外，在X射線計算機斷層造影的運行中，X射線計算機斷層造影設備的運行數(shù)據(jù) (其被理解為控制數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)等)必須被雙向地從機架的靜止部件傳輸?shù)叫D部件以 及從可旋轉部件傳輸?shù)届o止部件。在機架的靜止部件和可旋轉部件之間的數(shù)據(jù)傳輸，可以有接觸地借助所謂的滑環(huán) 或無接觸地例如借助電容耦合來進行。例如，在DE 10 2005 056 049 Al中描述了計算機 斷層造影中借助電容耦合的無接觸數(shù)據(jù)傳輸。在機架的可旋轉部件上安裝了至少一個帶狀 導線對(Streifenleitimgspaar)用于對稱的信號傳輸，待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)或攜帶信息的電信 號從發(fā)送模塊被饋入到該帶狀導線對中。在靜止部件上安裝了至少一個接收元件，其在兩 個部件的相對運動期間以小的距離沿著帶狀導線對的至少一個片段定位并且與接收模塊 相連。通常計算機斷層造影設備具有多個這樣的分別包括一個帶狀導線對的數(shù)據(jù)傳輸 鏈路。第一數(shù)據(jù)傳輸鏈路用于將利用X射線探測器獲得的測量數(shù)據(jù)從機架的可旋轉部件傳 輸?shù)届o止部件。第二數(shù)據(jù)傳輸鏈路用于將計算機斷層造影設備的運行數(shù)據(jù)從機架的靜止部 件傳輸?shù)娇尚D部件，而第三數(shù)據(jù)傳輸鏈路用于將計算機斷層造影設備的運行數(shù)據(jù)從機架 的可旋轉部件傳輸?shù)届o止部件。第二和第三數(shù)據(jù)傳輸鏈路用于產生對于傳輸運行數(shù)據(jù)所需 的冗余，以便實現(xiàn)在機架的可旋轉部件和靜止部件之間的安全的數(shù)據(jù)傳輸。然而，用于數(shù)據(jù)的三個數(shù)據(jù)傳輸鏈路的提供和并行運行，與極高的技術上和經濟 上的開銷相關。此外，從US 6，798，309 B2公知一種用于在相對彼此可旋轉部件之間傳輸電信 號和/或能量的裝置。發(fā)送單元具有兩個環(huán)形的電導體、一個發(fā)送器和一個連接元件 (Abschlusselement)，其中，發(fā)送器和連接元件被關于環(huán)形的電導體在直徑上相對設置。兩 個環(huán)形導體通過連接元件盡可能無反射地連接。高阻的接收器具有兩個與發(fā)送器的電導體 匹配的導體，后者被無反射地連接并且與發(fā)送器的導體電流地、電感地和/或電容地耦合。 發(fā)送器的導體是對稱設置的導體對，發(fā)送器將待傳輸?shù)男盘枌ΨQ地饋入到該導體對中。接收器可以借助滑動接觸，電感地或電容地量取信號。在 Lewe Ilen，T. K. et al·, "System Integration of the MiCES small animal PETScanner，，，2004 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record,16_220ctober 2004，Vol.5, pp. 3316-3320中，描述了用于小生物的PET掃描器的結構。該PET掃描器的 機架具有用于傳輸能量和模擬信號的滑環(huán)裝置。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明要解決的技術問題是，提供本文開頭提到種類的一種裝置、一種計算 機斷層造影設備和一種方法，使得對于在計算機斷層造影設備的機架的靜止部件和可旋轉 部件之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_銷降低。按照本發(fā)明，通過一種用于包括具有可旋轉部件和靜止部件的機架的計算機斷層 造影設備的裝置來解決所述技術問題，該裝置具有用于在機架的可旋轉部件和靜止部件之 間的能量傳輸?shù)闹辽僖粋€裝置和通過該用于能量傳輸?shù)闹辽僖粋€裝置用于在機架的可旋 轉部件和靜止部件之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹辽僖粋€PLC組件，其中，能量的傳輸和數(shù)據(jù)的傳輸 優(yōu)選同時或者并行地或者必要時也不同地通過用于能量傳輸?shù)难b置進行。也就是說按照本發(fā)明提出，棄用用于在計算機斷層造影設備的機架的可旋轉部 件和靜止部件之間傳輸數(shù)據(jù)的單獨的物理裝置或單獨的物理路徑，并且取而代之借助 PLC (Power Line Communication，電源線通信)通過本來就存在的用于能量傳輸?shù)难b置傳 輸數(shù)據(jù)。以這種方式可以節(jié)省用于數(shù)據(jù)的兩個物理的傳輸鏈路，這不僅降低了用于在計算 機斷層造影設備的機架的可旋轉部件和靜止部件之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g上的開銷，而且也 降低了經濟上的開銷。按照本發(fā)明的一種變形，用于能量傳輸?shù)闹辽僖粋€裝置具有至少一個環(huán)形的傳輸 元件。至少一個環(huán)形傳輸元件優(yōu)選地是用于能量傳輸?shù)闹辽僖粋€滑環(huán)，如在計算機斷層造 影設備中公知的。按照本發(fā)明的一種實施方式，在機架的可旋轉部件和靜止部件之間的數(shù)據(jù)傳輸通 過用于能量傳輸?shù)闹辽僖粋€裝置雙向地進行。按照本發(fā)明的另一個實施方式，數(shù)據(jù)傳輸借助至少一個PLC組件有接觸地或無接 觸地進行。如果至少一個滑環(huán)位于機架的可旋轉部件上并且至少一個PLC組件位于機架的 靜止部件上，則用于在機架的可旋轉部件和靜止部件之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹辽僖粋€PLC組件 通過電刷與用于有接觸的數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹辽僖粋€滑環(huán)相連。作為替換，用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹辽?一個PLC組件可以將PLC信號無接觸地、例如電感地耦合到至少一個滑環(huán)中和/或從中耦 合出。在這種情況下，按照本發(fā)明的一個變形，至少一個PLC組件是用于無接觸地耦合和/ 或退耦PLC信號的PLC耦合器。按照本發(fā)明的另一個變形，數(shù)據(jù)傳輸在IMHz至40MHz的頻率范圍中進行。此外，還通過一種計算機斷層造影設備解決了本發(fā)明要解決的技術問題，該設備 具有之前描述的用于在機架的可旋轉部件和靜止部件之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹辽僖粋€裝置。按照本發(fā)明的一種實施方式，至少一個滑環(huán)設置在機架的可旋轉部件上并且與至 少一個在機架的可旋轉部件上設置的用于接收和/或用于發(fā)送用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)腜LC信號的PLC組件相連。按照本發(fā)明的另一種實施方式，機架的可旋轉部件具有用于將PLC信號無接觸地 耦合到至少一個滑環(huán)和/或從至少一個滑環(huán)耦合出的至少一個PLC耦合器。還通過一種用于包括具有可旋轉和靜止部件的機架的計算機斷層造影設備的方 法解決了本發(fā)明要解決的技術問題，在該方法中，通過用于在機架的可旋轉和靜止部件之 間的能量傳輸?shù)闹辽僖粋€裝置利用至少一個PLC組件在機架的可旋轉和靜止部件之間將 數(shù)據(jù)優(yōu)選與能量同時地或并行地或必要時也不同地通過用于能量傳輸?shù)难b置傳輸。按照本發(fā)明的一種實施方式，在此傳輸計算機斷層造影設備的運行數(shù)據(jù)和利用計 算機斷層造影設備產生的測量數(shù)據(jù)。


以下附圖示意性示出了本發(fā)明的實施例。其中，圖1示出了一種X射線計算機斷層造影設備，并且圖2示出了圖1的X射線計算機斷層造影設備的機架的橫截面。附圖中相同的或功能相同的元件始終用相同的附圖標記表示。附圖中的圖示是示 意性的并且不一定是按比例的。在以下并且不失一般性僅作為對于理解本發(fā)明來說是必須 的來討論在圖1和圖2中示出的X射線計算機斷層造影設備1。
具體實施例方式在圖1示出X射線計算機斷層造影設備1包括具有靜止部件3和具有圍繞系統(tǒng)軸 5可旋轉部件4的機架2。在本發(fā)明的該實施例的情況下，該可旋轉部件4具有X射線系統(tǒng)， 該X射線系統(tǒng)包括X射線源6和X射線探測器7，它們彼此相對地安裝在可旋轉部件4上。 在X射線計算機斷層造影設備1的運行中，X射線8在X射線探測器7的方向上從X射線 源6出發(fā)，穿透測量對象并且由X射線探測器7以測量數(shù)據(jù)或測量信號的形式采集。此外，X射線計算機斷層造影設備1還具有用于將待檢查的患者P置于其上的患 者臥榻9?；颊吲P榻9包括臥榻基座10，在其上設置了用于實際上支撐患者P的患者支撐 板11。患者支撐板11這樣相對于臥榻基座10在系統(tǒng)軸5的方向上可調，使得為了(例如 按照螺旋掃描)記錄患者P的二維X射線投影，其可以與患者P —起被駛入機架2的開口 12中，該開口定義了圓柱形測量場。利用計算機斷層造影設備1的圖像計算機13，基于二 維X射線投影的測量數(shù)據(jù)或測量信號，計算地處理利用X射線系統(tǒng)記錄的二維X射線投影 或者重建層圖像、三維圖像或三維數(shù)據(jù)組，層圖像或三維圖像可以在顯示裝置14上顯示。為了運行在可旋轉部件4上設置的X射線計算機斷層造影設備1的組件，例如X 射線源6和X射線接收器7，必須對其提供電能。為了對組件提供電能，X射線計算機斷層 造影設備1在本發(fā)明的該實施例的情況下具有用于能量傳輸?shù)难b置，其包括以環(huán)形連接的 滑環(huán)形式的環(huán)形傳輸元件。在圖2中示意性地示出了這樣的滑環(huán)15?；h(huán)15由在靜止部件3上設置的能量 供應單元16饋電，其中滑環(huán)15在本發(fā)明的該實施例的情況下與電刷17接觸。在可旋轉部 件4上，滑環(huán)15以沒有示出的方式與待供電的電氣組件，例如X射線源6和/或X射線探 測器7相連。
在計算機斷層造影設備1的運行中，關于組件的運行狀態(tài)的運行數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù) 和調節(jié)數(shù)據(jù)，既要從機架2的靜止部件3被傳輸?shù)娇尚D部件4也要從可旋轉部件4被傳 輸?shù)綑C架2的靜止部件3。此外。大量由X射線探測器7采集的測量數(shù)據(jù)也要從可旋轉部 件4被傳輸?shù)届o止部件3。按照本發(fā)明，這些數(shù)據(jù)的傳輸同樣通過為能量供應而設置的滑環(huán)借助PLC(電源 線通信)并且具體來說優(yōu)選地同時地或并行地與能量傳輸一起進行。在本發(fā)明的該實施例的情況下，在可旋轉部件4上設置了用于發(fā)送和接收以PLC 信號形式的運行數(shù)據(jù)的PLC發(fā)送和接收單元18，其與滑環(huán)15以及與在可旋轉部件4上設置 的組件相連。PLC發(fā)送和接收單元18可以接收作為PLC信號饋入到滑環(huán)15的運行數(shù)據(jù)或 者其本身將運行數(shù)據(jù)作為PLC信號饋入到滑環(huán)15。此外，在可旋轉部件4上設置了用于傳輸利用X射線探測器7產生的測量數(shù)據(jù)或 測量信號的第二 PLC發(fā)送單元19，其與X射線探測器7和滑環(huán)15相連。PLC發(fā)送單元19 可以將以PLC信號形式的測量信號饋入到滑環(huán)15中。在靜止部件3上設置了用于發(fā)送和接收以PLC信號的運行數(shù)據(jù)的第一 PLC耦合器 20和用于接收以PLC信號形式的測量數(shù)據(jù)的第二 PLC耦合器21。在本發(fā)明的該實施例的 情況下，這兩個PLC耦合器無接觸地(本例中是電感地)將PLC信號耦合到滑環(huán)15中或者 從中耦合出。按照這種方式，可以將運行數(shù)據(jù)雙向地并且將測量數(shù)據(jù)或測量信號單向地、可選 地也可以是雙向地在機架的靜止部件3與可旋轉部件4之間，通過為能量供應而設置的滑 環(huán)(例如滑環(huán)15)，借助PLC與能量傳輸同時或并行地傳輸，由此可以省略僅為數(shù)據(jù)傳輸而 單獨設置的傳輸路徑。替換地，還可以通過與滑環(huán)15利用未示出的電刷相連的PLC發(fā)送和/或接收單元 來代替PLC耦合器20和21，從而在這種情況下數(shù)據(jù)傳輸是有接觸的。借助PLC信號的數(shù)據(jù)傳輸在本發(fā)明的該實施例的情況下在IMHz至40MHz的頻率 范圍中進行。如已經提到的那樣，X射線計算機斷層造影設備1可以具有多個為能量供應而設 置的滑環(huán)，其中可以通過這些滑環(huán)的每一個借助PLC傳輸數(shù)據(jù)。與本發(fā)明的所述實施例不同，滑環(huán)還可以設置在機架的靜止部件3上，從而在機 架的可旋轉部件4上存在PLC耦合器或者PLC發(fā)送和/或接收單元例如借助電刷接觸滑環(huán)。給出的用于借助PLC信號傳輸數(shù)據(jù)的頻率范圍僅僅是示例性地理解并且可以與 此不同。
權利要求
1.一種用于包括具有可旋轉部件(4)和靜止部件( 的機架( 的計算機斷層造影設 備(1)的裝置，該裝置具有-用于在機架O)的可旋轉部件(4)和靜止部件C3)之間的能量傳輸?shù)闹辽僖粋€裝置 (15 至 17)，和-用于在機架⑵的可旋轉部件⑷和靜止部件⑶之間通過所述用于能量傳輸?shù)闹?少一個裝置(15至17)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹辽僖粋€PLC組件(18至21) (PLC =電源線通信)。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其中，所述用于能量傳輸?shù)闹辽僖粋€裝置(15至17)具 有至少一個環(huán)形的傳輸元件(15)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其中，所述用于能量傳輸?shù)闹辽僖粋€裝置(15至 17)具有至少一個滑環(huán)(15)。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的裝置，其中，所述數(shù)據(jù)傳輸在機架( 的可旋轉 部件(4)和靜止部件C3)之間通過所述用于能量傳輸?shù)闹辽僖粋€裝置(15至17)雙向地進 行。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的裝置，其中，所述數(shù)據(jù)傳輸借助至少一個PLC組 件(18至21)有接觸地或無接觸地進行。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的裝置，其中，所述至少一個PLC組件是用于無接 觸地耦合和/或退耦PLC信號的PLC耦合器00，21)。
7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的裝置，其中，所述數(shù)據(jù)傳輸在IMHz至40MHz的 頻率范圍中進行。
8. 一種計算機斷層造影設備(1)，具有按照權利要求1至7中任一項所述的裝置。
9.根據(jù)權利要求8所述的計算機斷層造影設備(1)，其中，所述至少一個滑環(huán)(15)被 設置在機架O)的可旋轉部件(4)上并且與用于接收和/或用于發(fā)送PLC信號的至少一個 PLC組件(18，19)相連。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的計算機斷層造影設備(1)，其中，所述機架O)的靜止 部件C3)具有用于將PLC信號耦合到至少一個滑環(huán)(1 和/或從至少一個滑環(huán)(1 中耦 合出的至少一個PLC耦合器00，21)。
11.一種用于包括具有可旋轉部件(4)和靜止部件(3)的機架O)的計算機斷層造影 設備(1)的方法，在該方法中，通過用于在機架( 的可旋轉部件(4)和靜止部件C3)之間 進行能量傳輸?shù)闹辽僖粋€裝置(15至17)利用至少一個PLC組件(18至21) (PLC =電源線 通信)在機架O)的可旋轉部件(4)和靜止部件( 之間傳輸數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，傳輸所述計算機斷層造影設備(1)的運行數(shù)據(jù) 和利用該計算機斷層造影設備(1)所產生的測量數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于包括具有可旋轉部件(4)和靜止部件(3)的機架(2)的計算機斷層造影設備(1)的裝置。該裝置具有用于在機架(2)的可旋轉部件(4)和靜止部件(3)之間的能量傳輸?shù)闹辽僖粋€裝置(15至17)和用于在機架(2)的可旋轉部件(4)和靜止部件(3)之間通過用于能量傳輸?shù)闹辽僖粋€裝置(15至17)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹辽僖粋€PLC組件(18至21)(PLC＝電源線通信)。本發(fā)明還涉及一種包括這樣的裝置的計算機斷層造影設備，以及一種用于通過所述裝置借助PLC進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ā?br> 文檔編號A61B6/03GK102133105SQ201110023839
公開日2011年7月27日 申請日期2011年1月21日 優(yōu)先權日2010年1月21日
發(fā)明者沃納·雷切爾 申請人:西門子公司