DE102009060316C5

DE102009060316C5 - Vorrichtung zur Datenübertragung, Computertomographiegerät und Verfahren zur Datenübertragung

Info

Publication number: DE102009060316C5
Application number: DE102009060316.6A
Authority: DE
Inventors: Werner Reichel
Original assignee: Siemens Healthcare GmbH
Current assignee: Siemens Healthcare GmbH
Priority date: 2009-12-23
Filing date: 2009-12-23
Publication date: 2019-10-31
Anticipated expiration: 2029-12-24
Also published as: DE102009060316B4; DE102009060316A1; US8447010B2; US20110150039A1; CN102111225A; CN102111225B

Abstract

Vorrichtung zur Datenübertragung zwischen einem rotierbaren (4) und einem stationären (3) Teil einer Gantry (2) eines Computertomographiegerätes (1), aufweisend
- eine breitbandige Übertragungsstrecke (15) für Daten zwischen dem rotierbaren (4) und dem stationären (3) Teil der Gantry (2), über die sowohl Messdaten als auch Betriebsdaten des Computertomographiegerätes (1) übertragen werden,
- Mittel (16, 18, 19) zur schmalbandigen Übertragung von Daten des Computertomographiegerätes (1) über die breitbandige Übertragungsstrecke (15) für Daten und
- Mittel (20, 22, 24 bis 27) zur breitbandigen Übertragung von Daten des Computertomographiegerätes (1) unter Verwendung eines Frequenzspreizverfahrens über die breitbandige Übertragungsstrecke (15) für Daten, wobei auf der breitbandigen Übertragungsstrecke (15) für Daten Signale eines Schmalbandsystems und Signale eines Systems, welches Daten mittels Frequenzspreizverfahren überträgt, koexistieren-,
wobei Messdaten schmalbandig und Betriebsdaten unter Verwendung des Frequenzspreizverfahrens übertragen werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Datenübertragung zwischen einem rotierbaren und einem stationären Teil einer Gantry eines Computertomographiegerätes. Die Erfindung betrifft außerdem ein Computertomographiegerät, welches eine derartige Vorrichtung zur Datenübertragung aufweist.
Ein Computertomographiegerät, insbesondere ein Röntgencomputertomographiegerät weist eine Gantry mit einem relativ zu einem stationären Teil rotierbaren Teil auf, an dem unter anderem eine Röntgenstrahlenquelle und ein Röntgenstrahlendetektor einander gegenüberliegend angeordnet sind. Im Betrieb des Röntgencomputertomographiegerätes fallen durch die Aufnahme von Röntgenprojektionen große Mengen von Messdaten an, die vom rotierenden auf den stationären Teil der Gantry übertragen werden müssen, da die Verarbeitung der Messdaten, insbesondere die Rekonstruktion von Schichtbildern und 3D-Bildern basierend auf den Messdaten mit einem auf der stationären Seite angeordneten Bildrechner erfolgt.
Des Weiteren müssen im Betrieb des Röntgencomputertomographiegerätes bidirektional Betriebsdaten des Röntgencomputertomographiegerätes, worunter Steuerdaten, Statusdaten etc. verstanden werden, vom stationären auf den rotierbaren Teil sowie vom rotierbaren auf den stationären Teil der Gantry übertragen werden.
Die Datenübertragung zwischen dem stationären und dem rotierbaren Teil der Gantry kann kontaktbehaftet mittels sogenannter Schleifringe oder kontaktlos beispielsweise mittels kapazitiver Kopplung erfolgen. In der DE 10 2005 056 049 A1 ist z. B. eine kontaktlose Datenübertragung mittels kapazitiver Kopplung in einem Computertomographiegerät beschrieben.
Auf dem rotierbaren Teil der Gantry ist wenigstens ein Streifenleitungspaar zur symmetrischen Signalübertragung angebracht, in das die zu übertragenden Daten bzw. die Informationen tragenden elektrischen Signale von einem Sendemodul eingespeist werden. Auf dem stationären Teil ist wenigstens ein Empfangselement angebracht, das sich während der relativen Bewegung der beiden Teile in geringem Abstand entlang zumindest eines Abschnitts des Streifenleitungspaars befindet und mit einem Empfangsmodul verbunden ist.
In der Regel weist ein Computertomographiegerät mehrere solche, jeweils ein Streifenleitungspaar umfassende Datenübertragungsstrecken auf. Eine erste Datenübertragungstrecke ist für die Übertragung der mit dem Röntgenstrahlendetektor erhaltenen Messdaten vom rotierbaren auf den stationären Teil der Gantry vorhanden. Eine zweite Datenübertragungstrecke ist für die Übertragung von Betriebsdaten des Computertomographiegerätes vom stationären auf den rotierbaren Teil der Gantry und eine dritte Datenübertragungstrecke ist für die Übertragung von Betriebsdaten des Computertomographiegerätes vom rotierbaren auf den stationären Teil der Gantry vorgesehen. Die zweite und die dritte Datenübertragungsstrecke dienen der Erzeugung der für die Übertragung von Betriebsdaten notwendigen Redundanz, um eine gesicherte Datenübertragung zwischen dem rotierbaren und dem stationären Teil der Gantry zu realisieren.
Die Bereitstellung und der parallele Betrieb der drei Übertragungsstrecken für Daten sind jedoch mit einem nicht unerheblichen technischen und finanziellen Aufwand verbunden.
DE 10 2004 031 272 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Signalübertragung zwischen einem rotierenden Teil eines Computertomographiegerätes, welches gegenüber einem stationären Teil des Computertomographiegerätes drehbar gelagert ist. Dort werden Videodaten sowie Steuerinformationen seriell mittels eines Drehübertragers zwischen den Teilen übertragen. Dabei weisen die von einem Sendecontroller erzeugten seriellen Daten einen Datenrahmen auf, wobei Videodaten und Steuerinformationen jeweils in einem Datenrahmen übertragen werden.
DE 198 609 09 A1 offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Qualität der kontaktlosen Hochgeschwindigkeitssignalübertragung von großen Datenvolumina zwischen von sich drehenden zu stationären Teilen. In einem solchen Verfahren wird durch eine Modulation des Übertragungstaktes das übertragene Linienspektrum eines Signals so verbreitert, dass die Lücken zwischen den einzelnen Spektrallinien aufgefüllt werden und somit die mittlere spektrale Leistungsdichte verringert wird.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung, ein Computertomographiegerät und ein Verfahren der eingangs genannten Art derart anzugeben, dass der Aufwand für die Datenübertragung zwischen dem stationären und dem rotierbaren Teil der Gantry eines Computertomographiegerätes reduziert ist.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Datenübertragung zwischen einem rotierbaren und einem stationären Teil einer Gantry eines Computertomographiegerätes aufweisend eine breitbandige Übertragungsstrecke für Daten zwischen dem rotierbaren und dem stationären Teil der Gantry, über die sowohl Messdaten als auch Betriebsdaten des Computertomographiegerätes übertragen werden, Mittel zur schmalbandigen Übertragung von Daten des Computertomographiegerätes über die breitbandige Übertragungsstrecke für Daten und Mittel zur breitbandigen Übertragung von Daten des Computertomographiegerätes unter Verwendung eines Frequenzspreizverfahrens über die breitbandige Übertragungsstrecke für Daten, wobei auf der einen breitbandigen Übertragungsstrecke für Daten Signale eines Schmalbandsystems und Signale eines Systems, welches Daten mittels Frequenzspreizverfahren überträgt, koexistieren.
Der Erfinder hat erkannt, dass die Frequenzbandbreite der Datenübertragungsstrecke zur Übertragung der während des Betriebs eines Computertomographiegerätes mit dem Röntgenstrahlendetektor erzeugten Messdaten durch die schmalbandige Übertragung der Messdaten nicht ausgenutzt wird und somit vorhandene Übertragungskapazität der Datenübertragungsstrecke ungenutzt bleibt. Dies gilt auch für die beiden Datenübertragungsstrecken zur Übertragung von Betriebsdaten des Computertomographiegerätes. Der Erfinder schlägt daher vor, über nur eine breitbandige Übertragungsstrecke für Daten zwischen dem rotierbaren und dem stationären Teil der Gantry nicht nur Messdaten, sondern gleichzeitig auch Betriebsdaten des Computertomographiegerätes vorzugsweise bidirektional zu übertragen.
Auf nur einer physikalischen breitbandigen Übertragungsstrecke für Daten koexistieren somit Signale eines Schmalbandsystems und Signale eines Systems, welches Daten mittels Frequenzspreizung überträgt, ohne dass eine spektrale Trennung der Signale der beiden Systeme erforderlich ist. Ein gespreiztes Signal wird möglichst breit im Frequenzband der Übertragungsstrecke mit einer sehr geringen Sendeleistung verteilt. Für einen Empfänger des Schmalbandsystems geht das gespreizte Signal im Rauschen unter. Der Schmalbandempfänger empfängt nur in einem schmalen Frequenzbereich des Frequenzbandes der Übertragungsstrecke. Ein Empfänger des breitbandigen Systems kann dagegen das gespreizte Signal erkennen. In der Regel stören die gespreizten Signale das Schmalbandsystem nicht, da sie, wie bereits erwähnt, im Rauschen untergehen. Ein System, welches Daten mittels Frequenzspreizung überträgt, nutzt die Bandbreite des Frequenzbandes der physikalischen Übertragungsstrecke dabei effizient aus. Ein gespreiztes Signal selbst kann als gestrecktes Signal betrachtet werden, auf das schmalbandige Signale bzw. Störungen keinen Einfluss haben, weil sie nur auf einen kleinen Teil des breit verteilten gespreizten Signals einwirken. Der Empfänger für das gespreizte Signal filtert die eingehenden Signale nicht nach Frequenz, sondern nach Impulsform. Um Störungen durch Mehrwegeausbreitung zu vermeiden, werden die Signale vorzugsweise synchronisiert.
Durch diese Lösung lassen sich zwei physikalische Übertragungsstrecke für Daten einsparen, was nicht nur den technischen, sondern auch den finanziellen Aufwand für die Datenübertragung zwischen einem rotierenden und einem stationären Teil einer Gantry eines Computertomographiegerätes reduziert.
Nach einer Variante der Erfindung erfolgt die breitbandige Übertragung von Daten des Computertomographiegerätes in Ultra-Breitband-Technik (UWB), welche sich der Frequenzspreizung bedient.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die breitbandige Übertragungsstrecke für Daten eine Frequenzbandbreite von 10 MHz bis 20 GHz aufweist.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung liegt die Breite des Frequenzbandes für die schmalbandige Übertragung von Daten, bei der es sich um eine Basisbandübertragung handeln kann, zwischen 10 MHz und 4,5 GHz.
Gemäß einer Variante der Erfindung liegt die Breite des Frequenzbandes für die breitbandige Übertragung von Daten mittels Frequenzspreizung hingegen zwischen 5 GHz und 9 GHz.
Die Frequenzbänder für die schmalbandige Übertragung von Daten und die breitbandige Übertragung von Daten mittels Frequenzspreizung können aufgrund der Frequenzbandbreite der breitbandigen Übertragungsstrecke vollständig voneinander getrennt sein. Die Frequenzbänder für die schmalbandige Übertragung von Daten und die breitbandige Übertragung von Daten mittels Frequenzspreizung können sich jedoch auch überschneiden, da sich, wie bereits erwähnt, schmalbandige Signale und gespreizte Signale nicht stören. Zudem sind die gespreizten Signale mit einem Spreizcode codiert.
Bevorzugt erfolgt die Datenübertragung über die breitbandige Übertragungsstrecke kontaktlos, beispielsweise kapazitiv wie eingangs erwähnt.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist die breitbandige Übertragungsstrecke wenigstens ein ringförmiges Übertragungselement auf, in das die Signale des Schmalbandsystems und die gespreizten Signale eingespeist werden. Bei dem ringförmigen Übertragungselement handelt es sich um einen Wellenleiter. Bei einer kapazitiven Übertragung kann das ringförmige Übertragungselement als Mikrostreifenleitung oder als Mikrostreifenleitungspaar für eine differentielle Übertragung ausgeführt sein, das beispielsweise am rotierbaren Teil der Gantry angeordnet ist.
Gemäß einer Variante der Erfindung übertragen die Mittel zur schmalbandigen Übertragung von Daten die Messdaten des Computertomographiegerätes über die breitbandige Übertragungsstrecke für Daten und weisen wenigstens eine an dem rotierbaren Teil der Gantry angeordnete Sendeeinrichtung für eine schmalbandige Übertragung von Messdaten und wenigstens eine an dem stationären Teil angeordnete Empfangseinrichtung für einen schmalbandigen Empfang von Messdaten auf. Im Prinzip ändert sich durch diese Variante der Erfindung die Art und Weise der Übertragung der Messdaten vom rotierbaren Teil auf den stationären Teil der Gantry nicht.
Anders verhält es sich jedoch mit der Übertragung der Betriebsdaten. Nach einer weiteren Variante der Erfindung übertragen nämlich die Mittel zur Übertragung von Daten mittels Frequenzspreizung die Betriebsdaten des Computertomographiegerätes ebenfalls über die breitbandige Übertragungsstrecke für Daten und weisen hierzu an dem rotierbaren und an dem stationären Teil der Gantry jeweils wenigstens eine Sendeeinrichtung und wenigstens eine Empfangseinrichtung für die breitbandige Übertragung von Betriebsdaten mittels Frequenzspreizung auf. Die Betriebsdaten werden demnach bidirektional mittels Frequenzspreizung zwischen rotierbarem und stationärem Teil der Gantry übertragen. Bevorzugt erfolgt die Datenübertragung dabei in Ultra-Breitband-Technik.
Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Mittel zur Übertragung von Daten des Computertomographiegerätes mittels Frequenzspreizung bzw. in Ultra-Breitband-Technik mit einem Netzwerk verbunden sind, d. h. auf dem rotierbaren und auf dem stationären Teil der Gantry ist ein Netzwerk bzw. ein Teil des Netzwerkes vorhanden. Sowohl auf dem stationären Teil als auch auf dem rotierbaren Teil der Gantry sind unter anderem Controller bzw. Steuereinheiten an das Netzwerk angeschlossen, die über das Netzwerk und das UWB-System Daten, insbesondere Betriebsdaten miteinander austauschen.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Netzwerk ein Ethernet ist. Ein Ethernet hat den Vorteil, dass eine gesicherte Datenübertragung der Betriebsdaten realisiert werden kann, da eine notwendige Redundanz in höheren Ebenen des Protokollstacks implementiert werden kann. Somit lässt sich die im Stand der Technik durch zwei getrennte Übertragungsstrecken für Betriebsdaten zur Verfügung gestellt Redundanz auch bei nur einer physikalischen Übertragungsstrecke zur Verfügung stellen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Computertomographiegerät, das eine zuvor beschriebene Vorrichtung für die Datenübertragung zwischen einem rotierbaren und einem stationären Teil einer Gantry aufweist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Datenübertragung zwischen einem rotierbaren und einem stationären Teil einer Gantry eines Computertomographiegerätes, bei dem über eine breitbandige Übertragungsstrecke für Daten zwischen dem rotierbaren und dem stationären Teil der Gantry Messdaten und Betriebsdaten des Computertomographiegerätes übertragen werden, wobei die Übertragung der Daten schmalbandig und unter Verwendung eines Frequenzspreizverfahrens, insbesondere in Ultra-Breitband-Technik erfolgt. In der Regel erfolgt eine gleichzeitige Übertragung verschiedener Daten über die Übertragungsstrecke, wobei Messdaten des Computertomographiegerätes bevorzugt schmalbandig und Betriebsdaten des Computertomographiegerätes bevorzugt unter Verwendung des Frequenzspreizverfahrens übertragen werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

1 ein Röntgencomputertomographiegerät,
2 eine Querschnittsansicht der Gantry des Röntgencomputertomographiegerätes aus 1 und
3 eine Veranschaulichung der schmalbandigen Übertragung von Messdaten und der Übertragung von Betriebsdaten in UWB-Technik.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente durchwegs mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht zwingend maßstabsgetreu. Auf das in 1 und 2 dargestellte Röntgencomputertomographiegerät 1 wird im Folgenden und ohne Einschränkung der Allgemeinheit nur insoweit eingegangen als es zum Verständnis der Erfindung für erforderlich erachtet wird.
Das in 1 gezeigte Röntgencomputertomographiegerät 1 umfasst eine Gantry 2 mit einem stationären Teil 3 und mit einem um eine Systemachse 5 rotierbaren Teil 4. Der rotierbare Teil 4 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung ein Röntgensystem auf, welches eine Röntgenstrahlenquelle 6 und einen Röntgenstrahlendetektor 7 umfasst, die an dem rotierbaren Teil 4 einander gegenüberliegend angeordnet sind. Im Betrieb des Röntgencomputertomographiegerätes 1 geht von der Röntgenstrahlenquelle 6 Röntgenstrahlung 8 in Richtung des Röntgenstrahlendetektors 7 aus, durchdringt ein Messobjekt und wird vom Röntgenstrahlendetektor 7 in Form von Messdaten bzw. Messsignalen erfasst.
Das Röntgencomputertomographiegerät 1 weist des Weiteren eine Patientenliege 9 zur Lagerung eines zu untersuchenden Patienten P auf. Die Patientenliege 9 umfasst einen Liegensockel 10, an dem eine zur eigentlichen Lagerung des Patienten P vorgesehene Patientenlagerungsplatte 11 angeordnet ist. Die Patientenlagerungsplatte 11 ist derart relativ zu dem Liegensockel 10 in Richtung der Systemachse 5 verstellbar, dass sie zusammen mit dem Patienten P in die Öffnung 12 der Gantry 2, welche vorliegend ein zylinderförmiges Messfeld definiert, zur Aufnahme von 2D-Röntgenprojektionen von dem Patienten P, z. B. in einem Spiralscan, eingeführt werden kann. Die rechnerische Verarbeitung der mit dem Röntgensystem aufgenommenen 2D-Röntgenprojektionen bzw. die Rekonstruktion von Schichtbildern, 3D-Bildern oder eines 3D-Datensatzes basierend auf den Messdaten bzw. Messsignalen der 2D-Röntgenprojektionen erfolgt mit einem Bildrechner 13 des Röntgencomputertomographiegerätes 1, welche Schichtbilder oder 3D-Bilder auf einer Anzeigevorrichtung 14 darstellbar sind.
Im Betrieb des Röntgencomputertomographiegerätes 1 sind Betriebsdaten über Betriebszustände von Komponenten, Steuerungsdaten und Regelungsdaten sowohl vom stationären Teil 3 auf den rotierbaren Teil 4 als auch vom rotierbaren Teil 4 auf den stationären Teil 3 der Gantry 2 zu übertragen. Des Weiteren sind große Mengen von mit dem Röntgenstrahlendetektor 7 erfassten Messdaten vom rotierbaren Teil 4 auf den stationären Teil 3 zu übertragen. Nach der Erfindung erfolgt dies über nur eine physikalische, breitbandige Übertragungsstrecke für Daten.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung erfolgt die Datenübertragung überdie Schnittstelle zwischen dem stationären Teil 3 und dem rotierbaren Teil 4 kontaktlos und zwar kapazitiv. Hierzu weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung der rotierbare Teil 4 der Gantry 2 längs seines Umfanges ein ringförmig geschlossene Mikrostreifenleitungen umfassendes Mikrostreifenleitungspaar 15 auf. Das Mikrostreifenleitungspaar 15 bzw. Wellenleiterpaar 15 stellt die breitbandige Übertragungsstrecke für Daten dar, die eine Frequenzbandbreite von 10 MHz bis 20 GHz aufweist.
Die Anordnung des Mikrostreifenleitungspaars 15 auf dem rotierbaren Teil 4 ist in der schematischen Querschnittsansicht senkrecht zur Systemachse 5 der Gantry 2 des Röntgencomputertomographiegerätes 1 veranschaulicht.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung ist eine Sendeeinrichtung bzw. ein Sender 16 für eine schmalbandige Übertragung der im Betrieb des Röntgencomputertomographiegerätes 1 aufgenommenen Messdaten des Röntgenstrahlendetektors 7 mit dem Röntgenstrahlendetektor 7 verbunden. Der Sender 16 speist Messinformationen tragende Signale in das Mikrostreifenleitungspaar 15 ein. Am stationären Teil 4 ist eine Empfangseinrichtung bzw. sind ein Empfänger 18 und eine Empfangsantenne 19 zum schmalbandigen Empfang der Messinformationen tragenden Signale vorhanden. Die mit der Empfangsantenne 19 und dem Empfänger 18 empfangenen Messinformationen tragenden Signale werden von dem Empfänger 18 zur Rückgewinnung der Messdaten ausgewertet, welche Messdaten an den Bildrechner 13 weitergeleitet werden. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung handelt es sich bei der schmalbandigen Übertragung der Messdaten, um eine Basisbandübertragung. Die Breite des Frequenzbandes beträgt vorliegend ca. 4 GHz.
Parallel bzw. je nach Datenaufkommen gleichzeitig werden über das Mikrostreifenleitungspaar 15 Betriebsdaten des Röntgencomputertomographiegerätes 1 im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung mit Ultra Breitband-Technik übertragen, bei der eine Frequenzspreizung der zu übertragenden Signale vorgenommen wird. Hierzu sind auf dem rotierbaren Teil 4 wenigstens eine UWB-Sendeeinrichtung bzw. ein UWB-Sender 20 sowie eine UWB-Empfangseinrichtung bzw. ein UWB-Empfänger 22 mit dem Mikrostreifenleitungspaar 15 verbunden. Des Weiteren sind auf dem stationären Teil 4 wenigstens eine UWB-Sendeeinrichtung bzw. ein UWB-Sender 24 und eine UWB-Sendeantenne 25 sowie eine UWB-Empfangseinrichtung bzw. ein UWB-Empfänger 26 und eine UWB-Empfangsantenne 27 angeordnet. Von dem UWB-Sender 20 bzw. von dem UWB-Sender 24 über die UWB-Antenne 25 in das Mikrostreifenleitungspaar 15 eingespeiste UWB-Signale können mit dem UWB-Empfänger 26 über die UWB-Antenne 27 bzw. mit dem UWB-Empfänger 22 entsprechend empfangen werden.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung sind die UWB-Sender 20 und 24 sowie die UWB-Empfänger 22 und 26 an einem Ethernet 28 angeschlossen. Sowohl auf den stationären Teil 3 als auch auf dem rotierbaren Teil 4 sind weitere Komponenten des Röntgencomputertomographiegerätes 1 zum Datenaustausch miteinander an dem Ethernet über nicht dargestellte Transceiver angeschlossen. Exemplarisch ist in 2 gezeigt, dass auf dem stationären Teil 3 ein Controller 29 und auf dem rotierbaren Teil 4 ein Controller 30 an dem Ethernet 28 angeschlossen sind, um Betriebsdaten miteinander austauschen zu können. Das Ethernet 28 hat als Netzwerk dabei den Vorteil, dass die für die Übertragung von Betriebsdaten notwendige Redundanz in einem höheren Protokollstack zur Verfügung gestellt werden kann. Die Breite des Frequenzbandes für die Übertragung von Betriebsdaten mit Ultra-Breitband-Technik beträgt vorliegend zwischen 5 GHz und 9 GHz.
Bei der Datenübertragung über das Mikrostreifenleitungspaar 15 koexistieren also in einem schmalen Frequenzband übertragene, Messinformation tragende Signale 33 mit verhältnismäßig hoher Leistung und breit im Frequenzband der Übertragungsstrecke verteilte bzw. gespreizte, Betriebsinformationen tragende UWB-Signale 31 mit einer sehr geringen Sendeleistung. Wie in 3 veranschaulicht, gehen für den Empfänger 18 des Schmalbandsystems die UWB-Signale des UWB-Systems im thermischen Rauschen 32 unter. Der Empfänger 18 empfängt nur in einem schmalen Frequenzbereich des Frequenzbandes der Übertragungsstrecke.
Die UWB-Empfänger 22 und 26 des UWB-Systems können dagegen die in das Mikrostreifenleitungspaar 15 eingespeisten UWB-Signale erkennen und empfangen. Die UWB-Signale stören das Schmalbandsystem nicht, da sie, wie bereits erwähnt, im Rauschen 32 untergehen. Das UWB-System nutzt das Frequenzband der Übertragungsstrecke effizient aus. Die UWB-Signale selbst können als gestreckte Signale betrachtet werden, auf die die Signale des Schmalbandsystems keinen Einfluss haben, weil sie nur auf einen kleinen Teil der breit verteilten UWB-Signale einwirken. Die UWB-Empfänger 22 und 26 filtern die eingehenden Signale dabei nicht nach Frequenz, sondern nach Impulsform. Hinzu kommt, dass die UWB-Signale kodiert sind.
Die Frequenzspektren des Schmalbandsystems und des UWB-Systems müssen sich im Übrigen nicht überschneiden, sondern können getrennt voneinander sein.
Im Unterschied zu dem beschriebenen Ausführungsbeispiels der Erfindung können sowohl auf dem rotierbaren Teil 4 als auch auf dem stationären Teil 3 mehrere UWB-Sendeeinrichtungen und UWB-Empfangseinrichtungen vorhanden sein.
An Stelle der UWB-Technik kann auch eine andere Technik zur Datenübertragung verwendet werden, bei der eine Frequenzspreizung der zu übertragenden Signale vorgenommen wird.
Als Kommunikationsnetzwerk kann statt Ethernet auch ein anderes Netzwerk für das Röntgencomputertomographiegerät vorgesehen sein.
Die Angaben zu der Frequenzbandbreite des Übertragungskanals, zu der Breite des Frequenzbandes für die schmalbandige Übertragung von Daten und zu der Breite des Frequenzbandes für die breitbandige Übertragung von Daten mittels Frequenzspreizung sind nur exemplarisch zu verstehen und können auch davon abweichen.
Bei dem ringförmigen Übertragungselement muss es sich auch nicht notwendigerweise um eine Mikrostreifenleitung handeln. Vielmehr kann das ringförmige Übertragungselement auch ein anderer Wellenleiter, z. B. ein Hohlleiter etc. sein.

Claims

Vorrichtung zur Datenübertragung zwischen einem rotierbaren (4) und einem stationären (3) Teil einer Gantry (2) eines Computertomographiegerätes (1), aufweisend - eine breitbandige Übertragungsstrecke (15) für Daten zwischen dem rotierbaren (4) und dem stationären (3) Teil der Gantry (2), über die sowohl Messdaten als auch Betriebsdaten des Computertomographiegerätes (1) übertragen werden, - Mittel (16, 18, 19) zur schmalbandigen Übertragung von Daten des Computertomographiegerätes (1) über die breitbandige Übertragungsstrecke (15) für Daten und - Mittel (20, 22, 24 bis 27) zur breitbandigen Übertragung von Daten des Computertomographiegerätes (1) unter Verwendung eines Frequenzspreizverfahrens über die breitbandige Übertragungsstrecke (15) für Daten, wobei auf der breitbandigen Übertragungsstrecke (15) für Daten Signale eines Schmalbandsystems und Signale eines Systems, welches Daten mittels Frequenzspreizverfahren überträgt, koexistieren-, wobei Messdaten schmalbandig und Betriebsdaten unter Verwendung des Frequenzspreizverfahrens übertragen werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die breitbandige Übertragung von Daten des Computertomographiegerätes (1) mittels Frequenzspreizung in Ultra-Breitband-Technik (UWB) erfolgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die breitbandige Übertragungsstrecke (15) für Daten eine Frequenzbandbreite von 10 MHz bis 20 GHz aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Breite des Frequenzbandes für die schmalbandige Übertragung von Daten zwischen 10 MHz und 4,5 GHz liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die Breite des Frequenzbandes für die breitbandige Übertragung von Daten mittels Frequenzspreizung zwischen 5 GHz und 9 GHz liegt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Datenübertragung über die breitbandige Übertragungsstrecke (15) kontaktlos erfolgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die breitbandige Übertragungsstrecke wenigstens ein ringförmiges Übertragungselement (15) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Mittel (16, 18, 19) zur schmalbandigen Übertragung von Daten die Messdaten des Computertomographiegerätes (1) über die breitbandige Übertragungsstrecke (15) für Daten übertragen und wenigstens eine an dem. rotierbaren Teil (4) der Gantry (2) angeordnete Sendeeinrichtung (15) für eine schmalbandige Übertragung von Messdaten und wenigstens eine an dem stationären Teil (3) angeordnete Empfangseinrichtung (18, 19) für einen schmalbandigen Empfang von Messdaten aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der die Mittel (20, 22, 24 bis 27). zur Übertragung von Daten unter Verwendung des Frequenzspreizverfahrens Betriebsdaten des Computertomographiegerätes (1) über die breitbandige Übertragungsstrecke (15) für Daten übertragen und an dem rotierbaren (4) und an dem stationären (3) Teil der Gantry (2) jeweils wenigstens eine Sendeeinrichtung (20, 24, 25) und wenigstens eine Empfangseinrichtung (22, 26, 27) für die breitbandige Übertragung der Betriebsdaten mittels Frequenzspreizung aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die Mittel (20, 22, 24 bis 27) zur Übertragung von Daten des Computertomographiegerätes unter Verwendung eines Frequenzspreizverfahrens mit einem Netzwerk (28) verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, bei dem das Netzwerk ein Ethernet (28) ist.
Computertomographiegerät (1) aufweisend eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
Verfahren zur Datenübertragung zwischen einem rotierbaren (4) und einem stationären (3) Teil einer Gantry (2) eines Computertomographiegerätes (1), bei dem über eine breitbandige Übertragungsstrecke (15) für Daten zwischen dem rotierbaren (4) und dem stationären (3) Teil der Gantry (2) Messdaten und Betriebsdaten des Computertomographiegerätes (1) übertragen werden, wobei die Übertragung der Daten schmalbandig und unter Verwendung eines Frequenzspreizverfahrens erfolgt, und wobei auf der breitbandigen Übertragungsstrecke (15) für Daten die Signale des Schmalbandsystems und die Signale des Systems, welches Daten mittels Frequenzspreizverfahren überträgt, koexistieren.
wobei Messdaten schmalbandig und Betriebsdaten unter Verwendung des Frequenzspreizverfahrens übertragen werden.