CN102688059B - X射线设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种X射线设备，所述X射线设备带有至少一个X射线辐射器(4)和一个为检测X射线辐射而设置的拍摄系统(5)作为所述X射线设备的可单独调节的X射线部件。两个分别至少间接地支承X射线部件的臂(3)这样地定位在借助于支承着臂(3)的合适的肩关节构造(1)而形成的环形结构(2)中，使得所述臂(3)可以尽可能相互正交支承地围绕共同的旋转轴线(11)旋转。

Description

X射线设备
技术领域
本发明涉及X射线设备，所述X射线设备包括至少一个X射线辐射器和至少一个为检测X射线辐射而设置的拍摄系统作为所述X射线设备的可单独调节的X射线部件。
背景技术
血管造影应用在体内操作的成像中具有重要地位。除了血管造影模态的经典任务，例如在可静态但灵活地定位的图像拍摄系统中的血管显示之外，现代的3D图像重建方法具有重要意义。为生成要求的数据，图像序列必须在图像拍摄系统的精确限定的轨道上被拍摄。此技术目前已在具有现有模态的领域中可购得（动态CT，螺旋CT）。
在血管造影中所使用的X射线设备的扩展的结构类型是C型弓臂X射线设备。支承X射线源及其所属检测器的C型弓臂能够以可运动的方式铰接在可行驶的单元上。X射线设备的C型弓臂的引导可在折叠臂机械人上进行。机械人臂实现了X射线源和X射线检测器在围绕患者的限定的轨道上的运动。
虽然C型弓臂X射线设备主要设计用于灵活但静态地获取投影拍摄，但利用沿围绕旋转轴线的环周环绕的X射线辐射源工作的计算机断层成像设备用于生成截面图像拍摄。在部分区域内，计算机断层成像设备可通过也可生成截面图像的具有扩展功能范围的C型弓臂X射线设备替代。截面图像在此从图像序列中生成，所述图像序列使用可沿一条轨迹移动的拍摄系统获得。但重建质量达不到使用计算机断层成像设备可实现的重建质量。此外，不能实现图像拍摄系统的完全旋转。
其原因一方面在于，在CT设备中图像拍摄系统实现了很高的旋转速度。在拍摄期间由于患者或器官（例如心脏）的运动导致的重建伪影因此被降低到最小程度；其原因另一方面是，由于系统能够很刚性地构建，因而在很高的程度上实现了旋转的可复现性。这导致最初被测量的辐射焦点和检测器的圆形轨道能够以很高的质量被重复，且因此实现了通过所存储的投影矩阵的高精度重建。
动态CT和类似的可以C型弓臂执行的3D重建目前仅能以有限的质量实现。为实现更高的质量，需要：
1）提高旋转速度，和
2）改进系统的可复现性。
但在目前可能的结构形式的C型弓臂系统中，此企图仍无法实现。
对于1）：即便一些血管造影系统已可使C型弓臂以更高的速度旋转，则当C型弓臂的旋转快于90°/s时（相比之下，CT的旋转快于1000°/s），由于开放性的结构形式出现了对于患者和操作人员的明显的安全性风险。
对于2）：C型弓臂结构本质上很容易发生振动。此外，此不希望的振动不可完全地复现。因为在该结构内不存在主动补偿可能的振动的促动器，所以很难或不能实现高精度的可复现性。此外，使C型弓臂运动的系统对于每个轴仅具有有限的重复精度。在串联运动机构中，可复现性的误差在最坏的情况下叠加。
根据JP2003038473A已知了一种带有倾斜入射的透视放射仪的高速CT设备。在这种设备中，检测器和X射线辐射器这样地布置，使得它们能够平行错移地以更靠近CT设备的环形结构的方式布置，以便在CT设备的高速旋转时达到更高的稳定性。
根据WO2006/060886A1已知了一种患者位置成像设备，其中X射线辐射器和检测器能够相互平行移动，并且在另一种实施形式中，X射线辐射器和检测器能够折入一个环形结构中。不过，在折入状态下X射线辐射器和检测器不再能用于CT拍摄。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供在C型弓臂高速旋转时的更高稳定性以及尽可能封闭的节约空间的构造形式。
本发明的一个方面基于从DE102008032294A1和相应的US2010/0008474A1中已知的附件的扩展。
根据本发明的X射线设备具有X射线辐射器及其所属的拍摄系统，特别是平面检测器。合称为X射线部件的X射线辐射器和拍摄系统分别直接或间接地由至少一个臂支承。
本发明建议，使用合适的肩关节构造将运动机构的臂设置为环形结构，且在此以限定的形状配合进行锚固。如果环本身根据与DE102008032294A1中相同的设置由滑环支承且被旋转驱动，则可在很高的系统刚性下实现高的旋转速度。这不存在安全性风险，因为系统在患者和操作人员的方向上通过环封闭。如果例如在介入成像的情况中需要自由地接近患者，则臂运动出环形结构，且形成在DE102008032294A1中所建议的具有全部运动自由度的系统的通常的图像。所建议的结构的很有利的副作用是系统在“驶入”位置时的很小的位置需求。
重要的优点在于，在一个系统的圆周运动的预计很好的可复现性下可实现很高的旋转速度（类似于CT），该系统由于其开放式结构也适合于介入成像。3D成像的质量与开放式C型弓臂的优点得以结合。
如下给出一个或多个实施例的描述。
附图说明
本发明的另外的优点、细节和扩展从如下的实施例描述中结合附图可见。各图为：
图1从前视图中示意性地示出了本发明，
图2在侧视图中示意性地示出了本发明，且
图3示意性地示出了前述现有技术。
具体实施方式
对于在DE102008032294A1中所建议的带有相同的关节构造（RRSRRR）的系统（见图3），扩大鼓1的半径（图1）以形成环形结构2，在所述环形结构2中具有支承臂3、辐射器4和优选地为平面检测器的检测器5的位置。在此，臂可优选地形成为长度可调节，以可将辐射器和检测器最优地定位在环形结构内。关节6实现了“驶入运动”。在已驶入的构造中，通过锁定设备7实现了辐射器和检测器的所限定的位置的固定。系统通过基座8和旋转自由度9与天花板连接，且可因此通过笛卡尔天花板悬挂装置在台上方或旁侧任意运行（见例如图2中的附图标记10）。从DE102008032294A1中已知的系统的第一旋转轴线11可在已驶入的构造中用于提高的旋转速度。在可旋转性不受限制的情况下，借助于滑环提供通向X射线部件的能量和/或信号传输。以上所述的臂、辐射器和检测器在环形结构内的定位在此可通过未示出的控制装置来控制。

Claims (3)

1.一种X射线设备，该X射线设备带有作为第一X射线部件的、能够通过至少一个臂(3)调节的X射线辐射器(4)和作为另一个X射线部件的、能够独立于所述X射线辐射器(4)地通过至少一个另外的臂(3)调节的拍摄系统(5)，其特征在于，两个分别至少间接地支承了一个X射线部件的臂(3)在通过锁定设备(7)实现了X射线辐射器(4)和拍摄系统(5)的位置的固定的已“驶入”位置中能够借助于支承所述臂(3)的、合适的肩关节构造(1)这样地布置在环形结构(2)中，使得所述臂(3)能够以限定的形状配合锚固在环形结构(2)中，X射线部件能够通过锁定设备(7)锚固在环形结构(2)中，并且所述X射线辐射器(4)和拍摄系统(5)能够以相互对置地支承的方式围绕共同的旋转轴线(11)旋转，并且所述X射线辐射器(4)和拍摄系统(5)也能够借助于所述臂(3)定位在环形结构(2)之外。
2.根据权利要求1所述的X射线设备，其特征在于，臂(3)设计为长度可调节的。
3.根据权利要求1或2所述的X射线设备，其特征在于，通过控制装置能够控制臂(3)和X射线部件的定位。
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