(57)【要約】【課題】異なる撮影位置で撮影される複数の一連の画像の撮影を改善する装置を提供する。【解決手段】医学的な検査のための装置であって、１つの軸線を中心として回転可能な第１アーム（１）を有していて、該第１アームは、放射源（７）又は放射ディテクタ（６）を支持するために形成されており、前記軸線を中心として回転可能な第２アーム（２）が設けられていて、該第２アームは、放射源（７）又は放射ディテクタ（６）を支持するために形成されており、第２アーム（２）が第１アーム（１）に取り付けられており、かつ、第２アーム（２）が第１アーム（１）に対して相対的に回転可能である。【選択図】図４
2011056265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医学的な検査のための装置であって、
１つの軸線を中心として回転可能な第１アーム（１）を有していて、該第１アームは、放射源（７）又は放射ディテクタ（６）を支持するために形成されており、
前記軸線を中心として回転可能な第２アーム（２）が設けられていて、該第２アームは、放射源（７）又は放射ディテクタ（６）を支持するために形成されており、
第２アーム（２）が第１アーム（１）に取り付けられており、
かつ、第２アーム（２）が第１アーム（１）に対して相対的に回転可能であることを特徴とする、医学的な検査のための装置。
【請求項２】
第１アーム（１）の第１の端部が容積体（３）によって形成されているか、又は容積体（３）に不動に固定されていて、
第２アーム（２）が前記容積体（３）に取り付けられている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記容積体（３）が、前記軸線に対して回転対称的である、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記容積体（３）が、当該装置の少なくとも１つの構成部分を収容するために形成されている、請求項２又は３記載の装置。
【請求項５】
第１アームのための第１駆動装置が設けられていて、
第２アームのための第２駆動装置が設けられており、
第２駆動装置が前記容積体（３）内に配置されていることを特徴とする、請求項４記載の装置。
【請求項６】
放射源（７）が第１アームに、ディテクタ（６）が第２アームに配置されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
第１アーム（１）が回転可能にスタンド（５）に取り付けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
データ及び／又はエネルギの伝達が、スタンドから第１アームへと行われる、請求項７記載の装置。
【請求項９】
データ及び／又はエネルギの伝達が、第１アーム（１）から第２アーム（２）へとスリップリングによって行われる、請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
第１アーム及び／又は第２アームの一区分がテレスコープ状に形成されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
装置がスタンド（５）によって天井又は床に固定可能である、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医学的な検査のための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レントゲン放射に基づき行われる医学的な撮像法には、診断に関する広範な利用範囲がある。この場合、実際の利用及び将来的な利用のために、種々異なる位置から複数の撮影を行う必要がある。このようなことは、一方では、例えばコンピュータ断層撮影法において行われるような画像の３次元再構築のためのものであり、他方では、診察すべき体の部位の完全な診断撮像のために複数の一連の画像が必要であるためである。このような要求が生じる重要な分野は血管造影である。
【０００３】
血管造影の使用は、術中撮影においてますます重要な地位を占めるようになっている。定置を形成するが柔軟に位置決め可能な撮像システムにおける血管形成術のような、血管造影モダリティにおける従来の課題の他に、昨今では３Dイメージ再構築法が重要になっている。このようなデータを形成するために、一連の画像が、撮像システムの正確に規定された軌道にわたって撮影されなければならない。このような技術は今日既に限界であり、既存のモダリティ（DynaＣＴ、SpiralＣＴ）と代替することができる。しかしながら再構築の品質は、昨今のＣＴ機器による３D再構築の品質とは大きく隔たりがある。血管造影検査は目下のところ、Ｃ字型アーム装置によって多重に行われている。このＣ字型アーム装置には部分的に、軌道走査のための関節的な支持システムが設けられている。血管造影に適したこのような形式のＣ字型アーム装置システムは例えばＤＥ１０２００７０２１７１７Ａ１に記載されている。
【０００４】
再構築品質を高めるために、一方では、Ｃ字型アーム装置の回転速度を高める試みがなされており、他方では、以前に較正された運動経過について極めて高い反復精度を維持しようとされている。慣用の装置では、Ｃ字型アーム装置へのケーブルのガイドや構造的な制限により、軸の位置が制限されているので、このような要求を満たすためには、極めて大きな初期回転の加速度と、運動の終了時に極めて大きな回転の制動加速度が実現されねばならない。このようにしてしか高い最終速度は得られない。駆動技術の観点からも、反復精度を維持するための基礎となる構成の構造的な観点からも、このような最大加速度は著しく制限される。このような相反する目標の打開のためにエンドレス回転への置換が考えられる。エンドレス回転ではＣ字型アーム装置が加速され、一定の高速でアイソセンタを中心として回転して初めて、投射シーケンスが記録される。加速度過程とレントゲン撮影とを切り離すことにより、上記理由から予見される極めて良好な再構築成果が、極めて均質な動きに基づき得られる。しかしながら、このようなエンドレス回転の実現には問題がある。多くのエネルギ形態及び情報形態を伝達するという前提により、今日の状況では、Ｃ字型アーム装置の回転中心の回転軸線にスリップリングを設けることにより実現するしかない。高電圧（約７５ｋＶ）は、この場合、慣用のスリップリングシステムでは伝達できず、スリップリングの回転側に支持された高圧変換器により約３ｋＶから変換しなければならない。
【０００５】
スリップリング組み込みのための改善されたコンセプトが提案されており、この場合、可動機器の運動学的な構造に応じて、組み込みのために種々異なる良好な条件が挙げられている。最上位機種の従来の装置（例えば、シーメンスＡｒｔｉｓシリーズ）では、改良されたスリップリングコンセプトを実現するための全ての条件を与えている。図１では既存の構成が紹介されている。
【０００６】
放射器とディテクタの極めて柔軟な運動が所望される場合、スリップリングの組み込みには限界がある。各エンドレス回転について中央の連結分離軸線の条件により、スリップリングは、直列的な運動学的連鎖の最後の軸（Ａ６）に固定されなければならない。従って、運動学的連鎖の最終点において、スリップリングと高圧変換器とにより加えられる付加的な荷重がロボットにより支持されなければならない。しかしながらこのことは技術的に必要な精度を保って実現されていない。図２には、考えられる組み込み位置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＤＥ１０２００７０２１７１７Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、異なる撮影位置で撮影される複数の一連の画像の撮影を改善する装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題を解決するために本発明の構成では、医学的な検査のための装置であって、１つの軸線を中心として回転可能な第１アームを有していて、該第１アームは、放射源又は放射ディテクタを支持するために形成されており、前記軸線を中心として回転可能な第２アームが設けられていて、該第２アームは、放射源又は放射ディテクタを支持するために形成されており、第２アームが第１アームに取り付けられており、かつ第２アームが第１アームに対して相対的に回転可能であるようにした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による装置は、１つの軸線を中心として回転可能な第１アームを有しており、該第１アームは、放射源又は放射ディテクタを支持するために形成されている。放射源若しくはディテクタは、通常、このアームの一方の端部領域に取り付けられる。さらに、前記軸線を中心として少なくとも所定の区分で回転可能な第２アームが設けられており、該第２アームも、放射源又は放射ディテクタを（通常は、やはりアームの端部領域に）支持するために形成されている。この場合、通常、一方のアーム、例えば第１アームが放射器を支持していて、他方のアーム、例えば第２アームがディテクタを支持している。本発明によれば、第２アームが第１アームに取り付けられていて、若しくは配置されていて、これにより第２アームは第１アームの回転時に第１アームを中心として一緒に回転する。さらに第２アームは第１アームに対して相対的に回転可能である。
【００１１】
放射器及びディテクタによって検査される領域に関する軌道を描くために、剛性的なＣ字型アーム装置は２つのアームに分割されている。これらのアームは、軌道を良好に再現することができるように、さらに別の自由度（テレスコープ式スピンドル、回転・傾動ジョイント）を有していて良い。本発明によれば、両アームは独立的に動くことはない。そうではなく、第２アームは第１アームに取り付けられているので、第２アームは第１アームの回転運動を行う。さらに、第２アームは第１アームに対して相対運動可能に設けられている。両アームの回転に関して、運動は、いわば２つの異なる運動成分に分けられる。即ち、第１アームの回転（第２アームによって一緒に追従される）と、第２アームの相対運動とに分けられる。これは比較的手間のかからないコンセプトである。何故ならば、一方のアームについて、回転に高い要求（例えば全回転）を課すのは比較的簡単であるからである。これに対して第２アームは主な使用においては比較的僅かに動けば良い。何故ならば、第２アームの回転は、第１アームに対して相対的な運動のみを行えば良いからである。特に、第２アームは全回転する必要はなく、装置をこのために装備する必要もない。剛性的なＣ字型アーム装置により行われる検査は、第２アームが剛性的なままであって、第１アームに対して相対的な運動が行われず、第１アームと一緒に回転することによって実現可能であっても有利である。
【００１２】
本発明の有利な構成は、第１アームの一方の端部が、容積体によって形成されていることによって得られる。この端部は通常、回転軸の端部である。ここでは、装置の機能のために必要な少なくとも１つの構成部分を収容するためにスペースを提供する、若しくは形成する物体を容積体と言っている。このような構成では、第２アームが容積体に取り付けられている。有利には、容積体は軸線に関して回転対称的に構成されている。駆動装置を第１アーム及び第２アームのためにそれぞれ設けることもでき、この場合、第２アームのための駆動装置を容積体に配置することができる。エネルギ又はデータ伝達は、本発明による装置では、スリップリングによって行うことができる。第１アームは回転可能にスタンドに固定することができ、このスタンドは例えば天井スタンド又はフロアスタンドとして形成されている。
【００１３】
以下に本発明を図面につき、実施の形態の範囲で詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】装置の静止部分と回転部分との間のスリップリングによる伝達における機能配分についての従来のコンセプトを示した図である。
【図２】血管造影のための従来のＣ字型アーム装置を示した図である。
【図３】本発明による装置におけるアームの取り付けを示した図である。
【図４】本発明による装置を示した図である。
【図５】本発明による装置を使用状態で示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１には回転式のＣ字型アーム装置を実現するための従来のコンセプトが概略的に示されている。このＣ字型アーム装置は、回転しないベースと回転する弓形部とから成っている。回転しない若しくは静止しているベースは、Ｃ字型アーム装置の運転のために必要な全てのエレメントを実際に有している。即ち、エネルギ供給のための構成部分（モータ、回転陽極…）、制御ライン（例えばＣＡＮ−ＢＵＳ）、冷却水供給装置、データ伝送構成部分（ディテクタによって受信されたデータのためのもの）、例えば３ＫＶの放射電圧を発生させるための構成部分である。回転する部分若しくはアームは、エネルギ及びデータを伝達するための装置エレメントと（この伝達は通常、光学的、誘導的又は容量的に行われる）、電圧を高電圧に（例えば３ＫＶを７５ＫＶに）変換のするための構成部分とを有している。
【００１６】
図２には、このようなコンセプトが実用化されているＣ字型アーム装置手段が図示されている。この装置では、ロボットハンドとＣ字型アームとの間に、データとエネルギとを供給するためのスリップリングが設けられていて、Ｃ字型アーム内又はＣ字型アーム外面には高圧発生装置が設けられている。このようなコンセプトは明細書冒頭部分で既に述べたように、よりフレキシブルな手段のために剛性的なＣ字型アーム装置の使用を断念しなければならない場合に限界がある。
【００１７】
図３には、本発明による手段の構成の重要な構成部分が示されている。本発明による手段は、第１アーム１と第２アーム２とを有している。第１アーム１の端部は容積体３によって形成されている。この容積体には、第２アーム２が回転可能に固定されている。第２アーム２はこの場合、第１アーム１に対して相対的に回転する。即ち、第２アーム２は、第１アーム１の運動を共に行うことができ、第１アーム１の運動は、第２アーム２の相対運動若しくは相対回転により重畳される。このようなコンセプトを鑑み、第１アーム１はマスタ又はマスタアーム、第２アーム２をスレーブ又はスレーブアームと記載する。両アームは、容積体３に隣接するそれぞれ１つの区分１２若しくは２２と、ジョイント１３若しくは２３と、これらのジョイント１３若しくは２３を介して容積体近傍の区分１１若しくは２１に接続されているアーム区分１４若しくは２４とを有している。アーム区分１４若しくは２４はそれぞれテレスコープ状に形成することができる。容積体３のうち背壁３１と側壁３２とが示されている。側壁３２にはアーム１，２が固定されており、アーム２は側壁３２に沿って回転可能であるので、容積体を中心とした回転により、両アームの相対位置を変更することができる。この図では、両アームは９０°の角度を成している。容積体の背壁３１には円形の切欠４が示されている。この切欠は、両アームの回転中心を成す軸に相当する。
【００１８】
このような本発明によるコンセプトは、例えば、静止部分と第１アーム１との間又は第１アーム１と第２アーム２との間のデータ／エネルギ伝達のために、従来公知のスリップリングを使用することができる。容積体はシステム構成部分（例えば高電圧発生器、駆動制御装置、出力電子機器等）を収容するために適している。相対運動が必要ない場合（例えば、コンベンショナルなＣ字型アーム使用時）、このような操作状況は単に、第２アーム２が第１アーム１に対して相対的に回転しないことにより、即ち、１つの駆動装置だけが、即ち第１アーム１の駆動装置だけが、両アームを互いに定位置で回転させることにより得られる。
【００１９】
図４には、本発明を実現する完全なシステムが示されている。ここにも第１アーム１が示されていて、第１アーム１は、容積体３と第１のアーム区分１１とジョイント１２と第２のアーム区分１３とを有して形成されている。さらにこのアームは別の自由度が設けられている区分１４を有している。この区分１４の端部にはディテクタ６が配置されている。これに対応して、第２アームは、容積体の近傍の区分２１とジョイント２２とアーム区分２３とを有して形成されている。さらに同様に別の自由度を有した別の区分２４が示されていて、その機能は図５に詳しく示されている。第２アーム２は回転可能に容積体３に固定されていて、放射源若しくは放射器７を支持している。容積体３は内側の領域で、構成部分を配置するためのスペースを提供している。構成部分とは例えば、駆動制御装置、コントローラ、電圧変換器、水の接続装置、データの接続装置、エネルギ供給の接続装置である。容積体はこれらの構成部分を損傷から保護するために、前壁３３によって閉じられている。第１アーム１若しくは容積体３はベース若しくはスタンド５に対して回転する。スタンド５はこの図ではフロア固定のために設計されている。スタンド５を天井固定のスタンドとして形成することも考えられる。
【００２０】
図５には、図４の装置が、患者を検査するために使用された状態で示されている。両アーム１と２とは、今や１８０°ではない角度を成していて、この角度は、その他の運動する構成部分の位置と同様に、通るべき軌道によって規定される。例えばアーム区分１３，２３におけるテレスコープ式エレメントのようなさらなる自由度や、アーム区分１４，２４におけるさらなる自由度は、複雑な軌道を正確に描くことができ、放射器とディテクタとが互いに、撮影のために正確な位置にあるために使用される。この図からも、通常、アーム２は、複雑な軌道を実現するために比較的僅かな回転運動を行えばよいことがわかる。このようにアーム１の（完全な）回転運動と、アーム２の（比較的）僅かな相対運動とを分離することにより、互いに独立した２つの回転アームと比較して手間の少ない手段が得られる。
【００２１】
本発明は、図示した構成に限定されるものではなく、本発明は特に、放射器とディテクタと共に働く医学的な分野で、例えば、所定の検査という観点で特化された装置、例えばマンモグラフィのような特別な装置のためにも使用可能である。
【符号の説明】
【００２２】
１  第１アーム、  ２  第２アーム、  ３  容積体、  ４  切欠、  ５  スタンド、  ６  ディテクタ、  ７  放射器、  １１，２１  アーム区分、  １２，２２  ジョイント、  １３，２３  アーム区分、  １４，２４  区分、  ３１  背壁、  ３２  側壁、  ３３  前壁
【図１】
2011056265.tif 000003
【図２】
2011056265.tif 000004
【図３】
2011056265.tif 000005
【図４】
2011056265.tif 000006
【図５】
2011056265.tif 000007