CN102688048A - 提供有防撞装置的移动式x射线设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及提供有防撞装置的移动式X射线设备。该移动式X射线设备包括X射线管(2)、在X射线的发射方向上与该X射线管(2)相对地放置的X射线检测器(4)以及在其上安装该X射线管和该X射线检测器的移动装置(8)，所述移动装置包括能够使X射线设备自动移动的驱动部件。它包括耦合于该驱动部件以便在碰撞施加于X射线设备的情况下控制该移动装置的移动的碰撞感测系统。

Description

提供有防撞装置的移动式X射线设备

技术领域

本发明大体涉及X射线设备，并且尤其涉及在医学成像领域中使用的X射线设备。其更具体地涉及安装在移动装置上的X射线设备。

背景技术

X射线设备常规地包括X射线管和在X射线的发射方向上与该X射线管相对地放置的X射线检测器。该管和检测器通常放置在臂的两个相对端上。

这样的设备用于带有诊断或干预目的的血管造影检查。

在这些检查期间，通过X射线产生患者体内感兴趣部位的射线照片是必要的。为此目的，在已经将患者安排在检查台上之后，将X射线管和检测器带到面对要射线照相的部位。

在现有技术中，存在能够产生射线照片的若干类型的X射线设备。

首先，已知固定于地面并且其中支撑X射线管和检测器的臂包括能够面对感兴趣部位来定位X射线束的若干自由度的X射线设备。

然而，该类型的设备具有与以下事实有关的主要的缺陷：射线照相要求仅在干预的开始和结束时必须达到。同时，接近患者应当是首要的。因此，当不使用它们时无法从检查台将其移除。特别地，患者在检查台上的转移和安置受到该笨重系统存在的阻碍。

此外，存在叫做“外科移动式”单元的X射线设备，其可以人工移动。在该情况下，它们安装在包含一定数量的电池用于向X射线管供应电力的托架上。该类型的设备则因为由X射线管输送的必需的电力不再足以获得充分的图像质量并且特别是对比度而不适合用于血管造影检查。

此外，该类型的移动式X射线设备因为支撑管和检测器的臂的直径不足够大而不允许复杂的成角。相似地，这些移动式X射线设备没有实现足够的旋转速度来允许优质三维图像重建。最后，即使这样的设备的重量是设计用于血管造影的X射线设备的差不多一半，因为它相对大的尺寸和可多达300kg的重量而仍然很难以移动。

此外，已知用于血管造影的X射线设备，其悬挂在天花板上并且例如借助于电动马达经由移动式托架在导轨上移动。该类型的设备也具有若干缺陷。

首先，许多系统围绕检查台附连到天花板，从而已经堆满患者周围的空间并且使得难以安置导轨。

其次，将X射线设备安装在天花板上大大增加患者机会性污染的风险。具体地，因为清理导轨的困难，当设备在导轨中滑动时微粒可能落下并且污染患者。

此外，在某些手术室内，在患者上方产生无菌层流。在该情况下，该流可能吹动导轨上存在的微粒，这些微粒然后可进入该层流并到达患者。

为了减轻这些各种缺陷，已经提出将X射线设备安装在移动装置上，该移动装置安装在由在导航系统控制下自动控制的驱动马达驱动的轮子上。在这方面能够参考文件FR 2945 724。

已经发现这样的系统特别有效地用于在手术室或检查室中移动X射线设备，尤其用于在感兴趣部位周围定位X射线管和检测器以及当其不再使用时将其移走以便腾空检查台周围的空间。

然而，该X射线设备(其能够以独立的方式或在可以由操作员操作的控制台的控制下自动移动，特别是在它返回到闪避等待位置期间)可能与手术室地板上存在的元件(例如控制踏板)接触，或撞上手术室中出现的人的脚，这因为设备的重量可能达到几百千克而可能损坏手术室的装备或导致医务人员的成员受伤。

发明内容

鉴于前述，本发明的目的是提出X射线设备，其弥补该缺陷并且去除所有可能由其在手术室中自动移动而引起的事故的风险。

因此，本发明的主题是X射线设备，其包括X射线管、在X射线的发射方向上与该X射线管相对地放置的X射线检测器以及移动装置，在移动装置上安装X射线管和X射线检测器，所述装置包括能够使X射线设备自动移动的驱动部件。

根据本发明的一般特征，移动装置包括碰撞感测系统，其耦合于驱动部件以便在碰撞施加于X射线设备的情况下控制移动装置的移动。

通过使用碰撞感测装置，在检测到撞击后例如通过使移动装置停止或使其逆转来控制移动装置以便防止损害或损坏手术室中存在的装备的任何风险，这因此是可能的。

例如，碰撞感测系统包括安装在移动装置的外壳上的外围传感器。

在一个实施例中，外围传感器包括电阻传感器。

碰撞感测系统可通过一组至少一个能弹性变形的元件安装在外壳上。

例如，碰撞感测系统可通过弹簧安装在外壳上。

碰撞感测装置还可包括用于检测施加于X射线设备的碰撞力的方向的部件。

在一个实施例中，该检测部件可以是通过三角测量的检测部件。

当碰撞传感器相对于移动装置的外壳移动时，使这些检测部件采用一组用于测量碰撞感测系统相对于联接到移动装置的三个固定点的移动的元件的形式是可能的，这些检测部件与用于确定作为碰撞感测系统的所述移动的函数的碰撞力的方向的计算部件关联。

测量元件可包括一组线性电位计。

附图说明

本发明的其它目的、特征和优势当阅读下列描述(其仅作为非限制性示例给出并且参照附图)时将明显，其中：

-图1是根据本发明提供有装配有碰撞感测系统的移动装置的X射线设备的示意图。

-图2是图示碰撞传感器安装到移动装置的外壳上的示意图；以及

-图3示出通过三角测量的检测部件的操作原理。

具体实施方式

图1图示血管类型的X射线设备1。

如可以看到的，该设备1基本上包括：X射线管2，其能够在发射方向上发射X射线束3；和X射线检测器4，它们放置在臂5的两个相对端处，该臂5在该实例中采用拱形的形状，使得由管2发射的X射线入射到检测器4上。

如可以看到的，臂5滑动地安装在第二臂6上，安装该第二臂6以便在固定支架7上旋转，该支架7本身安装在移动装置8上。

因此，支架7、旋转臂6和臂5相对于彼此都是三铰接，使得X射线设备可以三维移动并且从而产生要在各种入射角度检查的器官的图像。

在射线照相期间，管2和检测器4被带到面对安排在检查台10上的患者的身体9的感兴趣部位，使得当该感兴趣部位介于X射线管2和检测器4之间时其由X射线照射并且检测器4产生介入的感兴趣部位的特征的代表数据。

在示出的示范性实施例中，移动装置8包括：由运行系统支撑的外壳C，该运行系统包括例如放置在后方的两个横向驱动和定向轮、两个自由的前轮(图1中不可见)；以及用于驱动放置在该外壳C中的驱动轮并且包括耦合于驱动马达的定向马达的部件。移动装置8是可编程装置并且与导航系统关联，该导航系统例如能够通过无线电链路与放置在手术室中的识别装置13通信以便允许设备1精确地位于手术室中并且尤其相对于检查台10精确定位。

因此，根据编程阶段或在可以由操作员操作的控制台的控制下，X射线设备能够在手术室中自动移动。

这种情况特别出现在以下期间：尤其在面对检查台定位X射线设备以便面对要射线照相的感兴趣部位放置管2和检测器4的期间或在当不再使用时将X射线设备移动到闪避等待位置期间。

为了在与手术室的地板上存在的控制踏板型的装备相撞的情况下避免任何事故或为了在撞上手术室中出现的人的情况下避免任何损伤的目的，X射线设备提供有耦合于用于驱动移动装置的驱动轮的部件的碰撞感测系统。

在移动装置的传感器C上提供该碰撞感测系统以便检测在设备1的移动期间可能发生的碰撞并且如果检测到碰撞则使设备1停止或甚至使设备1逆转。

如可以在图1中看到的，碰撞感测系统包括安装在外壳C的底部的外围传感器11，该外围传感器11从外壳C横向伸出。

在一个实施例中，该外围传感器采用电阻传感器的形式制成，该电阻传感器包括一对例如平行放置在橡胶套中并且在碰撞的情况下能够接触的导电轨道。

例如，然后可以通过对轨道中的一个供电并且在这两个导电轨道被局部接触地放置的情况下检测另一个轨道中电流的存在来检测碰撞。

自然地，也可设想碰撞传感器的其它实施例。因此，当使用能够输送碰撞检测信号的其它类型的传感器(例如光学、感应等传感器)时，没有背离本发明的上下文。

从而产生的检测信号然后可传送到控制电路，其用于控制用于驱动移动装置的轮子的部件以便停止X射线设备或驱使其逆转。

将注意，采用例如是电阻式的传感器的形式的碰撞传感器(其在外壳的整个外围上提供)的实施例使得能够检测360°上的碰撞而不管碰撞点在何处。

然而，当采用在外壳的整个外围上分布的一组个体传感器的形式制造外围碰撞传感器时，没有进一步地背离本发明的上下文。

参考图2，在一个有利的实施例中，外围传感器11通过能弹性变形的安装元件(例如12，在该实例中是沿着外壳C的外围均匀分布于外围传感器11和外壳C之间的弹簧)安装在外壳C上。

这些能弹性变形的元件一方面具有吸收碰撞的效果，另一方面具有补偿完全停止设备所必需的延迟以便防止外壳因为该时间延迟而达到已经与之相撞的元件的效果。

如上文指出的，在碰撞的情况下使移动装置8逆转以便绕离与之相撞的元件可以是可取的。

为此目的，还提供防撞系统，其具有能够检测施加于碰撞传感器11(图3)的力(箭头F)的方向的检测部件。

各种检测部件可用于该目的。

有利地将利用通过三角测量的检测部件。

例如将能够使用一方面安装在联接到移动装置8的外壳C的固定点(例如P)上并且另一方面安装到联接到碰撞传感器11的支架的公共点O的一组线性电位计(例如16，在该实例中按数量计是三个)。

因此，在碰撞的情况下，测量电路检测线性电位计16的每个的电阻的所得变化，并且将该测量转换为固定点P的每个与耦合到碰撞传感器11的中心点O之间对应的距离测量。这些距离测量通过直接三角测量能够获得中心点O的位置的变化并且因此获得力的施加方向。采用该方式，直接控制移动装置8的定向轮以及驱动轮的驱动部件，以便引起逆转移动并且从而免除元件与之相撞。

如可以理解的，刚被描述过的本发明(其包括X射线管、在X射线的发射方向上与X射线管相对地放置的X射线检测器以及在其上安装X射线管和X射线检测器的移动装置，其中所述移动装置包括至少一个能够使X射线设备自动移动的马达，并且其中该移动装置包括耦合于马达以便在碰撞施加于X射线设备的情况下控制移动装置的移动的碰撞感测系统)使得能够检测可在移动装置8移动时发生的碰撞。

当碰撞感测系统提供有能够检测施加的力的方向的检测部件时，实现逆转移动也是可能的。

但将要注意在其中使用基于使用电位计的三角测量的系统的实施例中，因为用于检测碰撞的方向的部件也能够检测力的施加，外围碰撞传感器可省略。

最后将要注意本发明不限于描述的实施例。

基于线性电位计的使用，通过三角测量的检测部件可例如基于脉冲编码器的使用而被任何其他类型的三角测量装置所取代。

部件列表

1.X射线设备

2.X射线管

3.X射线束

4.X射线检测器

5.采用拱形形状的臂

6.第二旋转臂

7.固定支架

8.移动装置

9.患者身体

10.检查台

11.外围传感器

12.能弹性变形的安装元件

13.识别装置

16.电位计组

C.外壳

F.施加于碰撞传感器的力的方向

O.耦合于碰撞传感器的支架的中心点

P.耦合于外壳的固定点

Claims (9)

1.X射线设备，其包括X射线管(2)、在X射线的发射方向上与所述X射线管(2)相对地放置的X射线检测器(4)，以及移动装置(8)，在所述移动装置(8)上安装所述X射线管和所述X射线检测器，所述移动装置包括能够使所述X射线设备自动移动的驱动部件，其特征在于，

所述移动装置包括耦合于所述驱动部件以便在碰撞施加于所述X射线设备的情况下控制所述移动装置的移动的碰撞感测系统。

2.如权利要求1所述的X射线设备，其特征在于，所述碰撞感测系统包括安装在所述移动装置的外壳(C)上的外围传感器(11)。

3.如权利要求2所述的X射线设备，其特征在于，所述外围传感器包括电阻传感器。

4.如权利要求1-3中任一项所述的X射线设备，其特征在于，所述碰撞感测系统通过一组能弹性变形的元件(12)安装在所述移动装置的外壳上。

5.如权利要求4所述的X射线设备，其特征在于，所述碰撞感测系统(11)通过弹簧安装在所述外壳上。

6.如权利要求1-5中任一项所述的X射线设备，其特征在于，其包括用于检测施加于所述X射线设备的碰撞力的方向的部件。

7.如权利要求6所述的X射线设备，其特征在于，所述检测部件是通过三角测量的检测部件。

8.如权利要求7所述的X射线设备，其特征在于，所述通过三角测量的检测部件包括：一组元件(16)，用于测量所述碰撞感测系统相对于联接到所述移动装置的三个固定点的移动；和计算部件，用于确定作为所述碰撞感测系统的所述移动的函数的碰撞力的方向。

9.如权利要求8所述的X射线设备，其特征在于，所述测量元件包括一组线性电位计。

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