[发明专利]用于计算机断层成像设备的机架的转子

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于计算机断层成像设备的机架的转子。

背景技术

计算机断层成像设备能够实现为了诊断目的而重建检查区域的三维的层或体积图像。图像的重建在此基于通过拍摄装置的旋转而从不同投影方向从检查区域获得的投影来进行，使得对于图像的重建存在用于从至少为180度加上扇面角的角度范围获得的平行投影的测量数据。为了实现拍摄装置的旋转，计算机断层成像设备具有机架，其包括静止的旋转框架和借助旋转轴承装置可旋转地布置的转子，在该转子上保持有该拍摄装置。

计算机断层成像设备的机架的任务尤其是在围绕患者的轨道上引导拍摄装置的部件。该轨道适宜地为圆形轨道并且优选地总是以高进动再次出发。例如可以构建为滚筒或环形盘的转子构成支承结构，其适于保持拍摄装置的部件并且尤其保证了拍摄装置的部件在几何上固定的配合。例如，转子可以具有环形盘形式的转子壁和在转子壁的外圆周上环绕的、用于保持拍摄装置的部件的保持环。转子至今作为铸件由铸铝或者例如为AlZn10SiMg的铝合金制成。这种转子的壁厚在15到20mm之间变化。

转子的另一任务尤其是支持旋转的部件、尤其是辐射源的冷却。该冷却例如通过冷却面、冷却剂或者例如为实心铝铸件的储热器来进行。

为了避免在所重建的图像中的会由于患者或器官运动而形成的运动伪影，力求通过选择高旋转速度而将用于采集对于重建所需的投影的时间窗选择得尽可能小。在目前的计算机断层成像设备中，转数达到了210U/min。

通过高转数、大旋转半径和高旋转质量的组合，转子成为了机械上高负荷的构件，其除了吸收出现的应力之外还必须保证维持X射线管和探测器的位置，因为这些部件的超过0.15mm的位置偏移就会造成对图像质量的严重损害。

因此，对机架的转子提出的主要要求不仅是用于传输力的高强度，而且还有高刚度，以便在重量小的同时将转子的变形和拍摄装置的部件的位置偏移保持在所允许的边界以下。

从DE102008036015B4中已知一种用于计算机断层成像设备的转子，其至少部分地以差动结构由梁状基本元件制成。

发明内容

本发明的任务是，将计算机断层成像设备的机架的转子在该转子重量轻的同时以高刚度和高强度构建，使得在不损害所产生的图像的图像质量的条件下实现高转子转数。本发明的任务还有，提供具有这种转子的机架和计算机断层成像设备。

该任务通过根据独立权利要求1的特征的转子解决。该任务还通过根据权利要求19的计算机断层成像设备解决。转子的有利构型是从属权利要求的主题。

根据本发明的、用于计算机断层成像设备的机架的转子至少在一个区段中构建为空心体，其中，空心体在至少一个通过转子的旋转轴线确定的半平面中具有空心型材横截面。适宜地，空心体形成支承结构，其适于保持计算机断层成像设备的部件、尤其是拍摄装置的部件。

实心材料主要在直接位于该实心材料的表面下方的面状区域中吸收机械应力、尤其是扭曲矩，该面状区域具有与该实心材料的延伸成正比例的小的壁厚。中间的“中性纤维(neutraleFaser)”与该面状区域成正比例地在很小程度上贡献于刚度和强度。通过将材料布置成空心体，可以相比于实心材料在相同材料投入的情况下实现更高的刚度和强度。同样，以该方式可以在刚度不变的情况下减少材料投入。空心体优选这样构建，使得恰好在对于吸收在转子旋转期间形成的应力所需的地方使用材料。由此，构建为空心体的转子相对于实心地构建的转子的特征在于材料投入少和转子的总重量少。

由于所实现的重量和与该重量关联的、需要在转子旋转期间被加速的旋转质量的减少，可以在驱动器的尺寸相对小的情况下实现转子的更高转数。通过减少重量还显著降低了转子的运输成本。