CN101164497B - 射线摄像设备及摄像单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供射线摄像设备及摄像单元，该射线摄像设备包括：保持单元，其可拆卸地保持摄像单元，该摄像单元用于检测由射线产生单元产生的射线并且获取射线图像；拆卸限制单元，其限制摄像单元从保持单元上的拆卸；以及控制器，当用于检测摄像单元的把持的把持检测单元检测到摄像单元上的把持时，该控制器解除拆卸限制单元的限制。

Description

射线摄像设备及摄像单元

技术领域

本发明涉及射线摄像设备、摄像单元以及射线摄像系统。 

背景技术

近年来数字技术的进步使射线摄像设备日益普及，该射线摄像设备将射线图像转换成电信号，对该电信号进行处理，并且在例如CRT上将其再现为可视图像，由此获得高品质的射线图像。 

图7是使用上述射线摄像设备的射线摄像系统的概念图。布置在被摄体P的前方的射线摄像设备1包含射线检测传感器2。布置在被摄体P的后方的射线产生器3产生射线并且用该射线照射被摄体P。通过射线检测传感器2的荧光体将透过被摄体P的射线变换成可见光。以二维矩阵状排列的光电转换元件检测作为电图像信号的光。控制器4与射线摄像设备1连接，该控制器4用于控制从射线检测传感器2读出的电信号和向监视器5传递的图像。控制器4对从射线检测传感器2读出的图像信号进行数字处理，并且在监视器5上显示被摄体P的射线图像。 

该摄像系统包括设置在专用于如立姿或卧姿等具体摄像形式的框架上的检测面板(panel)，并且根据需要选择使用。该系统通常固定地安装在射线检查室中。 

当必需以任意的姿势进行摄像时，使用最近开发的便携式X射线检测单元。日本特开第2005-470号公报提出了一种使用便携式X射线检测单元的X射线摄像设备。该X射线摄像设备可以被固定地支撑在与X射线管相对的位置或与支撑单元分离。 

前者使得能够容易的定位以及快速准确的对准。后者则使 得能够在任意位置放置X射线检测单元。因此，可以减轻不动的被摄体上的负担，并且可以在将X射线摄像设备调整到被摄体的位置时进行摄像。也就是说，单个的X射线摄像设备可以应付两种摄像形式，并且便利性提高。 

图8是示出普通的可移动(mobile)的C形臂射线摄像设备11的配置的图。C形臂构件14被安装到支撑在主体单元12上的水平轴13的远端。臂构件14可以如箭头所示转动和移动。臂构件14的两端具有X射线产生单元15和与X射线产生单元15相对的X射线检测单元17，该X射线检测单元17被可拆卸地安装到保持单元16。以任意的姿势布置臂构件14并且使用臂构件14。 

X射线检测单元17可以采取由绕水平轴的转动Rh和沿臂构件14本身的轨道的转动Rs所确定的任意的姿势。因此，当从保持单元16上拆卸X射线检测单元17时，X射线检测单元17可采取任意的姿势。必须在臂构件14的姿势返回到可容易地拆卸X射线检测单元17的位置之后，进行操作。 

然而，如果X射线检测单元17的拆卸方向与重力方向一致，则上述可移动的C形臂射线摄像设备11可能错误地使X射线检测单元17落下。 

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，并且通过设定支撑单元来提供一种即使在采取任意的姿势的状态下，也能安全、容易地拆卸摄像单元的射线摄像设备。 

根据本发明的第一方面，提供一种射线摄像设备，其包括：摄像单元，其具有用于检测使用者的把持的把持检测器，该摄像单元用于检测由射线产生单元产生的射线并获取射线图像；保持单元，其保持摄像单元，该保持单元具有用于限制摄像单 元从保持单元上拆卸的锁定构件；以及控制器，当检测到使用者的把持时，该控制器解除锁定构件的限制，当没有检测到使用者的把持时，该控制器控制射线摄像设备以摄像准备状态等待。 

根据本发明的第二方面，提供一种摄像单元，其能够由保持单元保持且用于获取射线图像，其包括：把持检测器，其用于检测使用者的把持；以及输出单元，其向控制器输出表示把持检测器的检测结果的信号以解除所述摄像单元的锁定，其中，保持单元具有用于限制摄像单元从保持单元上拆卸的锁定构件，其中，当该信号表示检测到使用者的把持时，控制器解除锁定构件的限制，而当该信号表示没有检测到使用者的把持时，控制器控制射线摄像装置以摄像准备状态等待，所述射线摄像装置包括所述摄像单元。 

根据本发明的第三方面，提供一种射线摄像系统，其包括：保持单元，其保持摄像单元，该摄像单元用于检测由射线产生器产生的射线并且获取射线图像；以及限制单元，其具有第一限制模式和第二限制模式，该第一限制模式限制用于获取射线图像的摄像单元沿与摄像单元的图像接收区域平行的方向的拆卸，该第二限制模式限制摄像单元沿与摄像单元的图像接收区域垂直的方向的拆卸。 

从以下参照附图对典型实施例的说明中，本发明的其它特征将变得明显。 

附图说明

图1是根据第一实施例的摄像单元的剖视图； 

图2是根据第一实施例的射线摄像设备的侧视图； 

图3是拆卸根据第一实施例的摄像单元的操作的流程图； 

图4是根据第二实施例的摄像单元的支撑单元的图； 

图5是拆卸根据第二实施例的摄像单元的操作的流程图； 

图6是根据第三实施例的摄像单元的图； 

图7是使用射线摄像设备的系统的示意图； 

图8是传统的可移动的C形臂射线摄像设备的配置的图。 

具体实施方式 

将参照图1至图6详细说明本发明的实施例。射线包括例如X射线、α射线、β射线、γ射线等电磁波。根据各个实施例的射线摄像设备可被应用到图7所示的射线摄像系统。 

图1是根据第一实施例的摄像单元21的剖视图。由射线可透过的材料制成的箱体盖23密封向上开口的盒形箱体22。经由支撑单元24将由金属制成的基座25固定在箱体22中。通过堆叠基板26a、光电转换元件26b和荧光板26c形成的X射线图像检测面板26布置在基座25上。 

因为玻璃板不与半导体元件发生化学反应、耐半导体加工时的温度并且具有尺寸稳定性，所以经常采用玻璃板作为基板26a。通过半导体加工，在基板26a上以二维排列形成光电转换元件26b。通过向树脂板涂布金属化合物荧光体制备的荧光板26c被粘接到基板26a，成为一体。 

经由被连接到侧面的柔性电路板27将光电转换元件26b连接到电路板28，该电路板28具有电子元件28a和28b，以处理通过光电转换获得的电信号。经由缆线29将继电器电路单元30连接到电路板28。经由缆线31将继电器电路单元30连接到外部控制器(未示出)，以供给电源或传递信号。 

摄像单元21的侧面具有把持单元32。为了检测使用者的把持，把持单元32包含用于检测静电电容或压力的把持检测器33。来自把持检测器33的输出被连接到电路板28。电路板28将从把持检测器33获得的输出输出到外部控制器。外部控制器根据接收的输出解除摄像单元21的锁定。 

摄像单元21通过检测从X射线管射出的X射线得到X射线图像，该X射线管用作产生X射线的射线产生单元。当透过被摄体(未示出)的X射线从图1所示的摄像单元21的上方入射摄像单元21时，荧光板26c发光。二维排列的光电转换元件26b将光 转换成电信号，由此获得数字图像。将获得的数字图像经由缆线29传递到继电器电路单元30，然后经由缆线31立即传递到外部监视器。 

摄像单元21可单独地用作盒体(cassette)，或者与各种支撑单元组合使用。图2是与摄像单元21组合的可移动的C形臂射线摄像设备41的侧视图。在可移动的C形臂射线摄像设备41中，转动的水平轴43被可枢转地支撑在主体42上。臂构件44被安装到转动的水平轴43的远端。可拆卸地包括摄像单元21的保持单元45被固定在臂构件44的远端。保持单元45具有用于限制摄像单元21的拆卸的锁定构件46和用于驱动锁定构件46的致动器47。保持单元45还具有用于使操作者拆卸摄像单元21的操作开关48和用于检测摄像单元21的安装的检测器49。 

主体42包含控制器50，该控制器50包括主要设定X射线产生器的条件和控制C形臂移动部的CPU。分别经由缆线31、51、52和53将把持检测器33、检测器49、致动器47和操作开关48连接到控制器50。 

图3是图解在拆卸摄像单元21的操作中，射线摄像设备41的操作过程的流程图。在步骤S1中，射线摄像设备41以摄像准备状态等待预定时间。在步骤S2中，控制器50检测是否选择了指示拆卸摄像单元21的操作开关48。如果操作开关48是OFF(关闭的)，则控制器50判断为保持摄像准备状态，并且过程返回到步骤S1。如果选择了操作开关48，并且检测到操作开关48处于ON(打开)状态，则过程前进到步骤S3以抑制摄像。更具体地，抑制产生X射线的曝光开关的操作或者C形臂控制台上的摄像条件设定的选取(access)。 

在步骤S4中，控制器50基于来自把持检测器33的检测信号检测使用者是否把持了把持单元32。如果检测到使用者把持了 把持单元32(步骤S4中的“检测到”)，则过程前进到步骤S5。控制器50控制并驱动致动器47以解除锁定构件46的拆卸限制。在步骤S4中，如果未检测到把持单元32上的把持(步骤S4中的“未检测到”)，则过程返回步骤S1。 

在步骤S6中，如果经过操作者拆卸摄像单元21所需的足够的预定时间，则摄像单元21被拆卸下来，并且过程前进到步骤S7。控制器50基于来自检测器49的信号检测摄像单元21是否被拆卸。如果检测到摄像单元21的拆卸(步骤S 7中的“是”)，则过程前进到步骤S8。控制器50解除由操作开关48设定的拆卸指示状态。过程前进到步骤S9，以再次设定摄像待机状态。在步骤S7中，如果摄像单元21未被拆卸(步骤S7中的“否”)，则过程返回到步骤S6。 

在该系统构造中，在不能可靠地把持保持单元45中的把持单元32的状态下，使用者不能拆卸摄像单元21。因此可以减小使摄像单元21错误地落下的危险。 

图4是示出根据第二实施例的射线摄像设备的配置的图。用于可拆卸地支撑摄像单元21′的机构与第一实施例中的相同，将不再重复其说明。图4示出了C形臂的臂构件61处于水平的状态。 

臂构件61的远端具有用于保持摄像单元21′的保持单元62。在保持单元62的周围设置了多个用于保持摄像单元21′的锁定构件63。当安装的摄像单元21′沿箭头方向转动时，解除锁定构件63的限制。保持单元62自身也可以沿箭头方向转动。如在图2中那样，控制器可以切换保持单元62的转动运动能够/不能够状态。 

另一方面，摄像单元21′包含可沿图像接收区域的射线方向移动的限制销构件64和用于驱动限制销构件64的致动器65，从 而可以ON/OFF(开/关)控制摄像单元21′的转动限制。摄像单元21′的两侧具有分别包含把持检测器68和69的把持单元66和67。摄像单元21′还具有用于检测摄像单元21′的安装的安装检测器。来自把持检测器68和69的输出被连接到摄像单元21′中的电路板28，并且经由缆线31被输出到外部。 

在将摄像单元21′安装到保持单元62中，当使摄像单元21′沿摄像单元21′的图像接收区域的射线方向压靠保持单元62时，锁定构件63锁定摄像单元21′。此时，当使用者松开把持单元66和67时，关掉把持检测。开启限制销构件64的转动限制和保持单元62的转动限制。 

在根据第二实施例的射线摄像设备中，操作者可以对摄像单元21′执行两种操作。在第一操作模式中，操作者把持摄像单元21′的把持单元66和67中的一个，并且使其与保持单元62一起转动，由此使摄像单元21′定位到期望的角度。在第二操作模式中，操作者转动摄像单元21′，并且将其从保持单元62拆下。也就是说，根据操作者把持把持单元66和67的方式进行两种操作模式之间的切换。 

图5是示出在根据第二实施例的射线摄像设备中切换上述两种操作的操作过程的流程图。在步骤S11中，控制器判断摄像单元21′的把持单元66和67中的把持检测器68和69是否检测到操作者的把持。如果检测到把持单元66和67上的把持(步骤S11中的“检测到”)，则过程前进到步骤S12。否则(步骤S11中的“未检测到”)，过程返回到步骤S11。 

在步骤S12中，控制器4判断在步骤S11中是否检测到多个把持状态。如果检测到一个把持状态(步骤S12中的“否”)，则控制器判断为第一操作模式中的摄像转动。过程前进到步骤S13。在步骤S13中，解除保持单元62的转动限制。在步骤S14 中，操作者使保持单元62可转动，并且过程返回到步骤S11。 

在步骤S12中，如果检测到多个把持状态(步骤S12中的“是”)，则控制器判断为第二操作模式中的拆卸摄像单元21′的操作。在步骤S15中，控制器进行控制以抑制摄像。在步骤S16中，控制器驱动致动器65以移动限制销。这使摄像单元21′能够转动，并且解除包括去除限制的拆卸限制。在步骤S17中，把持把持单元66和67的操作者沿转动方向移动摄像单元21′。由于保持单元62自身的转动受到限制，所以摄像单元21′和保持单元62相对彼此移动。锁定构件63被解除锁定以允许拆卸。操作者拆卸摄像单元21′，并且过程前进到步骤S18。注意，虽然步骤S17不是射线摄像设备的操作，但是为说明方便仍图解了该过程。 

在步骤S18中，控制器基于来自安装检测器的信号判断是否拆卸了摄像单元21′。如果控制器判断为已经拆卸了摄像单元21′(步骤S18中的“是”)，则过程前进到步骤S19。控制器将射线摄像设备设定在摄像待机状态。在步骤S18中，如果判断为未拆卸摄像单元21′(步骤S18中的“否”)，则过程返回到步骤S17。 

为了如在第一操作模式中那样改变摄像单元21′的角度，操作者把持一个把持单元。也就是说，当单个把持检测器68或69检测到把持时，控制器驱动致动器65以移动限制销构件64，由此解除转动限制。相反地，为了拆卸摄像单元21′，操作者把持两个把持单元66和67，以减小使摄像单元21′落下的危险。也就是说，当两个把持检测器68和69检测到把持时，控制器解除拆卸限制。 

图6是示出根据第三实施例的射线摄像设备的配置的图。可拆卸地支撑摄像单元的机构与上述实施例中的几乎相同。在 图6中，与图4中的附图标记相同的附图标记表示相同的构件。 

保持单元62具有用于保持摄像单元21′的锁定构件71和72。能够绕轴73枢转的锁定构件71限制摄像单元21′向左侧的水平运动。另一方面，能够绕轴74枢转的锁定构件72限制沿相对于摄像单元21′的图像接收区域的法线方向的运动。锁定构件71和72分别被连接到致动器75和76。经由控制板77和缆线78将致动器75和76连接到安装在外部支撑单元上的控制器79。如第二实施例那样，摄像单元21′具有两个把持单元66和67。经由电路板28和缆线31将把持检测器68和69连接到控制器79。 

一旦仅在摄像单元21′的把持单元66上检测到把持，则该信息被传送到控制器79。控制器79输出致动器驱动指令以驱动致动器75，并且连动地解除锁定构件71的限制。这允许在第一操作模式中将摄像单元21′水平拉向左侧(即，与摄像单元21′的图像接收区域平行的方向)。 

另一方面，当使用者把持两个把持单元66和67时，控制器79输出致动器驱动指令以驱动致动器76，并且使锁定构件72枢转。这允许在第二操作模式中沿摄像单元21′的图像接收区域的法线方向拆卸摄像单元21′。 

包括臂构件61的支撑单元具有传感器，以识别臂构件61的位置信息。例如，当使用现有技术的图8所示的C形臂时，臂构件61与臂构件14对应。绕水平轴的转动Rh和沿臂自身的轨道的转动Rs确定了摄像单元21′的姿势。控制器79监控每次转动的角度信息，并且自动计算摄像单元21′的姿势。 

根据摄像单元21′的姿势，在控制器79中预先设定能够拆卸摄像单元21′的模式。例如，在水平拉摄像单元21′的第一操作模式中，操作者单手把持摄像单元21′。如果向下拉摄像单元21′，则摄像单元21′可能落下。因此，控制器79抑制拆卸。相 反地，如果向上拉位于下侧的摄像单元21′，则操作者不能双手把持摄像单元21′。因此，控制器79进行控制以抑制第二操作模式，并且使得仅能够采用第一操作模式。 

在该配置中，设备侧根据保持单元62的姿势预先选择模式，从而可减小使摄像单元21′错误地落下的危险。 

组合的保持单元62不限于摄像台。相同的配置也可适用于甚至立式台或万能台。 

以上已经说明了本发明的优选实施例。本发明不限于这些实施例，可以在本发明的精神和范围内进行各种变型和修改。 

虽然已经参照典型实施例说明了本发明，但是应该理解本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围将符合最宽的解释，以包括所有变型、等价结构和功能。 

Claims (8)

1.一种射线摄像设备，其包括：

摄像单元，其具有用于检测使用者的把持的把持检测器，所述摄像单元用于检测由射线产生单元产生的射线并获取射线图像；

保持单元，其保持所述摄像单元，所述保持单元具有用于限制所述摄像单元从所述保持单元上拆卸的锁定构件；以及

控制器，当检测到使用者的把持时，所述控制器解除所述锁定构件的限制，当没有检测到使用者的把持时，所述控制器控制所述射线摄像设备以摄像准备状态等待。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述摄像单元具有两个把持检测器，以及

当两个把持检测器中的任一个检测到使用者的把持时，所述控制器解除所述保持单元的转动限制，而当两个把持检测器都检测到使用者的把持时，所述控制器解除所述锁定构件的限制。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括：

支撑单元，其支撑所述保持单元；以及

识别单元，其识别所述支撑单元的位置，

其中，所述控制器基于来自所述识别单元的位置信息判断是否解除所述锁定构件的限制。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括被构造成输入所述摄像单元的拆卸指令的开关，

其中，当检测到使用者的把持，并且由所述开关输入所述摄像单元的拆卸指令时，所述控制器解除所述锁定构件的限制。

5.一种射线摄像设备，其包括：

摄像单元，其具有用于检测使用者的把持的把持检测器，所述摄像单元用于检测由射线产生单元产生的射线并获取射线图像；

保持单元，其保持所述摄像单元，所述保持单元具有用于限制所述摄像单元从所述保持单元上拆卸的锁定构件，所述锁定构件具有第一限制模式和第二限制模式；以及

控制器，

其中：在所述第一限制模式中，所述控制器控制所述锁定构件以限制所述摄像单元沿与所述摄像单元的图像接收区域平行的方向的拆卸，以及

在所述第二限制模式中，所述控制器控制所述锁定构件以限制所述摄像单元沿与所述摄像单元的所述图像接收区域垂直的方向的拆卸。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述控制器基于来自所述把持检测器的检测结果判断是否解除所述第一限制模式和所述第二限制模式中的限制。

7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，所述控制器基于所述摄像单元的方位判断是否解除所述第一限制模式和所述第二限制模式中的限制。

8.一种摄像单元，其能够由保持单元保持且用于获取射线图像，其包括：

把持检测器，其用于检测使用者的把持；以及

输出单元，其向控制器输出表示所述把持检测器的检测结果的信号以解除所述摄像单元的锁定，

其中，所述保持单元具有用于限制所述摄像单元从所述保持单元上拆卸的锁定构件，

其中，当所述信号表示检测到使用者的把持时，所述控制器解除所述锁定构件的限制，而当所述信号表示没有检测到使用者的把持时，所述控制器控制射线摄像装置以摄像准备状态等待，所述射线摄像装置包括所述摄像单元。

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