CN102256427B - X 射线装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种X射线装置，该X射线装置包括可在支架上滑动导引的C形臂，在所述C形臂上设置有辐射源和辐射接收器，其中，所述辐射源和所述辐射接收器由从外部引入的电缆与所述C形臂连接，其中，所述电缆设置在至少部分沿着所述C形臂(2)可运动的电缆托架上。

Description

X 射线装置

技术领域

本发明涉及一种X射线装置，包括可在支架上滑动导引的C-形臂，在所述C形臂上设置有辐射源和辐射接收器，其中，所述辐射源和所述辐射接收器由从外部引入的电缆与所述C形臂连接。

背景技术

带有C形臂的可移动X射线装置例如在外科手术中应用。由于其大的运动自由度，该X射线装置可以在手术介入过程中由人员简单地从支承在手术台上的检查目标移开并且在需要时再次朝检查目标移动。

在此，在其一个自由端设置有辐射源并且在相对置的端部布置有辐射接收器的C形臂由于运行要求通过各种供应线路或供电电缆供电或者传输所拍摄的X射线检查信号的数据。供电电缆常常在外面的电缆套管中集中在一起并且导引到C形臂。电缆以电缆回线的形式通常承接在三个固定点上。从C形臂上的固定点出发，电缆支承在转角部分以及承接C形臂和转角部分的底座上。在此，在C形臂和转角部分之间的电缆回线覆盖C形臂的轨道运动，转角部分和基座之间的电缆回线覆盖X射线装置的转角运动、水平运动以及升降运动。

相应地，在这些固定点之间必须保持电缆长度，以便不限制相应的C形臂的X射线装置的运动自由度。在此，常常出现这样的问题，尤其在设置在C形臂上的回线中具有这样的危险，即，所述回线在C形臂的特定运动时会伸入消毒过的区域，也就是C形臂的内半径中。缺点还在于，操纵者可能在手术过程中在其运动时必须注意，不与未消毒的电缆接触，这可能会在其运动自由度方面限制操纵者。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种带有C形臂的X射线装置，该C形臂带有改进的电缆装置。

为解决该技术问题，设置开头所述类型的X射线装置，按照本发明，该X射线装置的特征在于，电缆设置在至少可逐段地沿着C形臂运动的电缆托架上。

本发明基于这样的构思，提供一个可在C形臂的至少一个部段(其中优选中间部段)运动的、承接所述电缆的电缆托架。这样，前述的缺点，也就是尤其是电缆或者设置在C形臂上的电缆回线伸入C形臂的内半径中的危险得以消除。

按照本发明，在C形臂和转角部分之间延伸的电缆回线可以设计得非常短，因此排除该电缆回线伸入C形臂的内半径。在此，还通过电缆托架的可运动性保证C形臂的整个轨道移动路径。与现有技术相反，这不仅通过设置在C形臂上的电缆回线的长度实现(因为电缆回线按照本发明是短的)，而且额外地通过可运动的电缆托架沿着C形臂可能的移动路径实现。

电缆托架优选是在导引装置上导引的滑座。在此，该滑座基本上包括两个不同功能的部段，也就是一个保证其可运动性的运动部段和一个用于承接电缆的承接部段，所述运动部段与导引装置共同作用或者保证滑座布置在导引装置上。在此，滑座的导引通过导引装置这样实现，使得滑座在C形臂运动时由C形臂一起带动。这将参照以下的例子理解。在此，C形臂大约在关于其轨道的可运动性的初始位置或零位(也就是例如位于上方的辐射源和相应位于下方的辐射接收器之间的轴线)形成水平面上的垂线。滑座例如位于关于C形臂的圆周的中间位置上。如果出现C形臂例如沿顺时针方向的轨道运动，尽管C形臂运动几乎经过滑座下方，但是滑座首先保持不运动。如果滑座与构造在C形臂、尤其是构造在导引装置的端部上的同步部段或类似物接触并随着C形臂的轨道运动一起运动，滑座才运动。如果C形臂往回转动，滑座首先又保持不运动，直至滑座与尤其是布置在导引装置的另一端上的第二同步部段接触并一起运动。如果C形臂不运动，滑座也不运动。滑座不必一定具有自有的驱动器。

在此相宜的是，导引装置具有一个或多个导轨或者用于导引滑座的导引通道。相应地，滑座在稳定布置时与所述导轨或相应与导引通道连接。在此，属于导引装置的导轨或导引通道的轨道长度限定滑座最大可能的移动路径。然而，同样可考虑限定滑座的移动范围的杆或导引金属丝。原则上可使用各种导引器件，所述导引器件可固定在C形臂上并且同时保证滑座沿着C形臂的内半径的可运动性。

滑座有利地滚动或滑动支承。在此基本上存在两种不同的方式，其中一种相应于在C形臂上的滚动或滑动支承，也就是优选可以设置在导引装置或者滑座本身上。例如可以在前述的导引通道中设置相应的滚动或滑动轴承，滑座在轴承上运动，也就是说滑座可沿着所述轴承运动。为此可以在导引通道中设置例如圆柱滚子构造的滚动体。作为替代，滑座可以具有滚动或滑动支承的部段，因此该部段例如包括至少一个在导引通道的至少一个壁上滚动的滚动或滑动轴承。当然，可以作为补充或替代方案，在导引通道和/或滑座侧的滚动面上设有使滑动运动能够实现的润滑。

在本发明的扩展设计中，导引装置可以设计为至少一个至少局部沿着C形臂构造的齿条或者齿带，所述齿条或齿带可与至少一个布置在滑座上的、可通过电机驱动的齿轮相啮合。按照该实施形式，滑座本身可被驱动，并且原则上可以与C形臂的运动无关地运动。在此，滑座的移动路径通过设置在C形臂上的齿条或者齿带的长度限定。在此，用于驱动滑座的控制装置调节使设置在滑座上的齿轮的驱动得以实现的电机的转动方向和转速。电机的控制可以自动或手动地实现。

电缆托架可以设置在C形臂的空心部段内。相应地，电缆托架或滑座可以容纳在例如以轻量化结构方式构造有一个或多个空心内腔的C形臂型面内部。这样的话电缆托架就不会伸入C形臂的内半径，因为电缆托架径向向内构造得特别小。在此保证了，通过内部空间提供臂长度允许电缆托架足够的移动路径。

电缆托架也可以设置在C形臂的内部半径的外侧上。在这种情况下，C形臂不必一定设计为空心的或者可为空心的C形臂考虑这样的布置可能性，其空心部段被用于其它方面，使得在该部段中没有足够的空间用于布置电缆托架。电缆托架这种类型的布置同样通过电缆托架例如为维护或修理目的的直接可接近性提供了优点。

优选为电缆托架配设一电缆存储器，其为电缆托架的运动存储足够的电缆长度。这样保证了电缆托架的可轨道运动性。

电缆存储器可由电缆卷筒形成。在此，电缆可根据电缆托架的移动路径从属于电缆卷筒的卷轴展开或收拢于其上，使得始终仅提供电缆托架的当前位置或运动所必须的电缆长度。因此不存在电缆伸入C形臂的内半径或者电缆与底部接触的危险。电缆卷筒固定在C形臂上。

电缆存储器也可以局部布置在C形臂的内部。保证电缆托架沿着其移动区域的运动的电缆相应设置在C形臂的内部。电缆在电缆托架运动时在需要时通过C形臂的孔从C形臂型面抽出或引出，如果电缆的相应长度不再需要，电缆又回到C形臂中。当然，在此在C形臂型面内部需要用于电缆的足够大的容纳腔。

电缆存储器也可以形成为通过电缆托架导引的回线。在此，回线紧密贴靠地布置或固定在C形臂的半径中，使得操纵者不与或者很难与回线接触。操纵者的运动自由度尤其不受限制，并且排除了底部和电缆支架的连接。

回线优选设置在至少一个与电缆托架直接或间接连接的支承元件之上或之内。优选设计为管的支承元件相应用于支承或承接回线，使得回线始终稳定地支承，而不会松弛地环绕悬垂并且不会与底部接触。

支承元件可以直接通过恰当的固定器件(例如形式为螺栓等)固定在电缆托架上，使得支承元件与电缆托架一起运动。例如也可以考虑支承元件和电缆托架之间的焊接或粘结连接。也可能的是，支承元件不直接布置在电缆托架上，而是通过例如形式为连接板或者固定在电缆托架上的附件与电缆托架连接。连接器件相应地连接在电缆托架和支承元件之间。在此，也可考虑支承元件和连接器件或连接器件和电缆托架之间的所有类型的连接。

附图说明

本发明其它的优点、特征和细节由下述的实施例以及参照附图得出。在附图中示出：

图1是按本发明的X射线装置，

图2是C形臂的部段的俯视图；

图3是C形臂的部段的侧视图；

图4是C形臂的部段的侧视图；

图5是C形臂的横截面视图；

图6是C形臂的横截面视图；

图7是C形臂的横截面视图；

图8是C形臂的部段的俯视图，以及

图9是C形臂的纵向剖视图。

具体实施方式

图1示出了带有C形臂2的X射线装置1。C形臂2通过支架3与X射线装置1的转角部分4和基座5连接，C形臂可沿着所述支架在轨道方向上移动地导引。C形臂2同样也可以布置在尤其具有六个自由度的工业机器人上。在C形臂2的端部相对布置有辐射源6和辐射接收器7。辐射源6和辐射接收器7由外面输入的、在电缆软管8中导引的电缆与C形臂2连接。电缆软管8可以为提高柔性而设计为拉链软管。

电缆软管8与构造为滑座9的、设置在C形臂2的内半径外侧的电缆托架相连接并且比用作C形臂2上的电缆存储器的回线10延伸得远，直至电缆软管通到C形臂2的孔11，从该孔延伸到辐射源6和辐射接收器7。电缆软管8的另一端通过固定点固定在X射线装置1的转角部分4以及基座5上。

滑座9可逐段地沿着C形臂2运动。在此，滑座9可沿着通过形式为置在C形臂2的外侧延伸的金属丝12的导引装置限定的移动区域运动(参见双箭头24)。在此，设置在金属丝12的端部上的止挡25、26沿轨道方向带动滑座9。按照图1，止挡26靠在滑座9上，因此，C形臂2逆时针的转动导致滑座9的运动(为此参见虚线示出的视图)。在此期间，如果C形臂2沿顺时针运动，滑座9保持不运动，直至止挡25靠在滑座9上并且相应地带动滑座。

形成回线10的电缆软管8的长度不足以沿轨道方向实施C形臂2的整个移动路径。这首先通过滑座9的轨道运动实现，该滑座带动电缆软管8。在此，滑座9没有自有的驱动器，而是通过C形臂2的运动带动。在此，如上所述，构造在C形臂2上的止挡25、26作用在滑座9上并且沿着金属丝12移动滑座。因此，仅当优选分别设置在导引装置或金属丝12的端部区域中的止挡25、26中的一个靠在滑座9上时，滑座9由C形臂2相应地带动。

由于电缆软管8在C形臂2上紧密贴靠、并因此节约位置的布置以及由于电缆软管8的简短，电缆软管不可能伸入C形臂2的内半径中或者与底部接触或者干扰性地妨碍操纵者。

图2示出了C形臂2的部段的俯视图。由图可见，在C形臂2的外侧各自通过恰当的固定部段(例如形式为夹子13的固定部段)设置有导引金属丝12。承接一部分电缆软管8的滑座9沿着导引金属丝12并因此在由导引金属丝12的长度限定的路径在C形臂2的内半径内部运动(参见双箭头27)。

在滑座9上通过连接板14设置有形式为管15的支承元件，该支承元件用于支承电缆软管8(参见图3)。同样，电缆软管8也可以容纳在管15的内部(参见图4中的虚线视图)。在两种情况下，管15与滑座9运动耦合地连接在一起，因此管15在滑座9运动时由滑座带动。

图5至图8涉及这样的实施形式，其中电缆托架，也就是滑座9布置在导引通道16的内部，也就是布置在C形臂2的内部，并因此在C形臂2的空心部段内部运动。这具有这样的优点，即，相比C形臂2的前述实施形式，通过滑座9在C形臂2的内半径方面径向向内较少地构造。在滑座9的内部设置有用于容纳在C形臂2中延伸的电缆的空间23，也就是主要是辐射源6以及辐射接收器7的供应电缆。

由图5可知，可以在滑座9的上侧设置滚动轴承17，该滚动轴承在导引通道16相应设计为滚动面18的部段上滚动，并且这样实现滑座9在C形臂2内部的可运动性。在C形臂2中相应于滑座9的移动路径局部设置切口状环绕的孔18，电缆软管8通过该孔朝外导引并且进一步导向转角部分4(对此参见图8，其示出了滚动轴承17在滑座9上的线性布置，其中，滚动轴承17直接在切口状的孔18的内壁上滚动)。在此可能的是，在所有摩擦活动的面上设置例如形式为润滑脂的润滑剂。

图6主要示出了与滑座9在C形臂2内部的滚动支承的区别，即，滚动轴承17在此不是构造在滑座9上，而是构造在导引通道16的壁上。

当然，原则上可以替代或者作为滚动轴承17的附加，使用例如由特氟隆(未示出)制成的滑动轴承或滑动部段。

按图7的实施形式示出了设置在导引通道16的内侧的齿带19，构造在滑座9上的齿轮20与该齿带啮合，所述齿轮例如通过没有示出的电机驱动。电机的运行，也就是主要是其转速和转矩的方向可通过恰当的控制装置控制。在这种情况下，滑座9具有独立的驱动器并且不必一定由C形臂2或者构造在C形臂上的止挡带动。

图9示出了用于滑座9的电缆存储器的另一种可能性。在此，电缆存储器直接设置在C形臂2的内部，也就是说，来自转角部分4的电缆软管8直接通入C形臂2的内部。还可见的是，通向辐射源6或辐射接收器7的电缆21，22在滑座9上汇入电缆软管8中，并且由电缆软管容纳。

附图标记列表

1X射线装置

2C形臂

3支架

4转角部分

5基座

6辐射源

7辐射接收器

8电缆软管

9滑座

10回线

11孔

12导引金属丝

13夹子

14连接板

15管

16导引通道

17球轴承

18滚动面

19齿带

20齿轮

21电缆

22电缆

23空间

24双箭头

25止挡

26止挡

27双箭头

Claims (13)

1.一种X射线装置，该X射线装置包括可在支架上滑动导引的C形臂，在所述C形臂上设置有辐射源和辐射接收器，其中，所述辐射源和所述辐射接收器由从外部引入的电缆与所述C形臂连接，其特征在于，所述电缆设置在至少部分沿着所述C形臂(2)可运动的电缆托架上。

2.如权利要求1所述的X射线装置，其特征在于，所述电缆托架是在导引装置上导引的滑座(9)。

3.如权利要求2所述的X射线装置，其特征在于，所述导引装置具有一个或多个导轨或者用于导引所述滑座(9)的导引通道(16)。

4.如权利要求2或3所述的X射线装置，其特征在于，所述滑座(9)是滚动或滑动支承的。

5.如权利要求2所述的X射线装置，其特征在于，所述导引装置设计为至少一个至少局部沿着所述C形臂(2)构造的齿条或者齿带(19)，所述齿条或齿带与至少一个设置在所述滑座(9)上的可通过电机驱动的齿轮(20)相啮合。

6.如权利要求1所述的X射线装置，其特征在于，所述电缆托架设置在所述C形臂(2)的空心部段内部。

7.如权利要求1所述的X射线装置，其特征在于，所述电缆托架设置在所述C形臂(2)的内半径的外侧上。

8.如权利要求1所述的X射线装置，其特征在于，为所述电缆托架配设有电缆存储器，该电缆存储器为所述电缆托架的运动存储足够的电缆长度。

9.如权利要求8所述的X射线装置，其特征在于，所述电缆存储器由电缆卷筒形成。

10.如权利要求8所述的X射线装置，其特征在于，所述电缆存储器局部设置在所述C形臂(2)内部。

11.如权利要求8所述的X射线装置，其特征在于，所述电缆存储器形成为通过所述电缆托架导引的回线(10)。

12.如权利要求11所述的X射线装置，其特征在于，所述回线(10)设置在至少一个与所述电缆托架直接或间接连接的支承元件之上或之内。

13.如权利要求12所述的X射线装置，其特征在于，所述支承元件是管(15)。