CN102697519A - 用于x射线成像系统的灯 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于X射线成像系统的灯。描述了用于制作和使用关于X射线成像臂的灯的系统和方法。该灯可以配置成具有光源，其围绕X射线成像臂的X射线源和/或X射线探测器的周边的至少一部分设置。该光源可以定位成将它的光引导到位于X射线源和X射线探测器之间的视场。该灯可以包括光源、开关机构和将该光源和开关机构连接到电源(例如，电池)的配线。该灯可以电连接进入成像臂或可以是可加装到成像臂的附件的一部分。描述了其他实施例。
Description
技术领域
本申请大体上涉及X射线设备。更具体地，本申请涉及用于提供照射X射线成像系统上的X射线源和X射线探测器之间的视场的照明系统的系统和方法。
背景技术
典型的X射线成像系统包括X射线源和X射线探测器。从X射线源发射的X射线可以照在X射线探测器上并且提供置于该X射线源和探测器之间的物体或多个物体的X射线图像。在一个类型的X射线成像系统(荧光成像系统)中，X射线探测器通常是图像增强器或最近是平板数字探测器。
荧光成像系统可以是移动式或固定式的。移动式荧光成像系统在例如医疗设施的放射科和外科等多种临床环境中使用。固定式荧光成像系统包含固定到地板、墙壁或天花板的机架。为了提高移动3D图像质量，已经引入移动式系统，其将旋转机架完全圈成“O”型。移动式荧光成像系统可包括C形臂、O形臂、L形臂或其他成像组件。
在一些配置中，C形臂组件相对于对象保持静止用于单角成像。在其他配置中，C形臂组件相对于对象移动以便从多个角度采集图像。在一些设置中，手动地重新定位C形臂组件以从不同的角度生成图像。在其他设置中，通过操作电动驱动机构沿着预定路径移动C形臂组件以便从多个角度生成图像。
除X射线源和X射线探测器外，典型的荧光成像系统还包括主组件、支承组件和机架或臂组件。该主组件耦合于可移动支承组件并且该支承组件支承可移动机架或臂组件。X射线源和X射线探测器彼此相对地定位在机架上或定位在臂组件的相对端。对于移动式成像系统，主组件典型地包括用于移动和/或定位成像系统的轮子。
当从业者拍摄患者的X光片时，从许多不同的位置和角度拍摄患者身体的一个或多个部位的若干X光片并且优选地不需要频繁地重新定位患者，这是可取的。
发明内容
本申请涉及X射线设备。具体地，本申请论述用于制作和使用用于X射线成像臂中的视场的灯的系统和方法。在这样的系统和方法中，该灯可以配置成具有光源，其围绕X射线成像臂的X射线源和/或X射线探测器的周边的至少一部分设置。该光源可以定位成将它的光引导到位于X射线源和X射线探测器之间的视场。该灯可以包括光源、开关机构和将该光源和开关机构连接到电源(例如，电池)的配线。该灯可以电连接至成像臂或可以是可加装到成像臂的附件的一部分。
附图说明
可以根据图更好地理解下列详细说明，其中：
图1示出包括接近X射线探测器设置的X射线成像臂灯的一些实施例的C形臂的一些实施例的侧面示意图；
图2示出X射线成像臂灯的一些实施例的侧面透视图；
图3示出包括接近X射线源设置的X射线成像臂灯的一些实施例的C形臂的侧面示意图；
图4示出包括在X射线探测器和X射线源两者处设置的X射线成像臂灯的一些实施例的C形臂的侧面示意图；
图5示出包括结构构件的X射线成像臂灯的一些实施例的正面平面图；
图6示出其中视场灯包括方形结构构件的一些实施例的侧面透视图；
图7示出包括夹具机构和激光瞄准器的X射线成像臂灯的一些实施例的前透视图；以及
图8示出包括夹具机构和激光瞄准器的X射线成像臂灯的一些实施例的后透视图。
图图示描述的X射线成像臂灯和用于制作和使用这样的灯的方法的具体方面。图连同下列说明一起证实和解释本文描述的原理、结构和方法的原理。在图中，为了清楚，部件的厚度和大小可放大或用别的方式修改。不同图中相同的标号代表相同的元件，并且从而它们的描述将不重复。此外，未详细示出或描述众所周知的结构、材料或操作以避免混淆描述的装置的方面。
具体实施方式
下列说明提供具体细节以便提供全面的理解。然而，技术人员将理解可以实现和使用描述的X射线成像臂灯以及制作和使用这些灯的关联的方法而不采用这些具体细节。实际上，这些灯和关联的方法可以通过修改描述的装置和方法而付诸实践并且可以结合工业中常规使用的任何其他设备和技术使用。例如，尽管下文的描述聚焦在用于制作和使用具有C形臂定位装置的X射线成像臂灯的方法上，描述的视场灯可以与任何适合的X射线装置一起使用，其包括微型C形臂、紧凑式C形臂和/或标准大小的C形臂装置。
本申请描述了X射线成像臂灯。在一些实施例中，该灯照射位于X射线成像臂(例如C形臂或O形臂)上的X射线源和X射线探测器之间的视场并且因此可以称为视场灯。该视场灯可以减少随着重新定位成像臂并且阻挡环境光而出现的阴影、减弱随着成像臂的操作者(或另一个人)阻挡环境光而出现的阴影以及帮助消除不良的照明条件。该视场灯可以使成像臂的操作者更容易看到正在做X光片的物体、可以改进X射线过程以及可以提高用成像臂拍摄的X射线图像的质量。
X射线成像臂灯可以与可用于拍摄要分析的物体(即，患者身体的部位)的X射线图像的任何适合的X射线成像臂一起使用。例如，该成像臂可以包括微型C形臂、标准C形臂、紧凑式C形臂和/或O形臂。通过图示，图1示出其中X射线成像臂视场灯10与包括标准C形臂20的X射线成像臂15一起使用的一些实施例。
尽管成像臂15可以包括用于X射线操作的任何适合的部件，图1示出其中成像臂15包括由细长的结构构件35连接在一起的X射线源25和X射线探测器30的一些实施例。图1示出该细长结构构件35使X射线源25和X射线探测器30相对于彼此固定，使得该源和该探测器彼此面对并且使得它们被间隔开来限定间隙40，该间隙40足够大以允许患者身体的部位(例如，四肢、手足等)插入X射线束(未示出)的路径用于X射线成像。
成像臂15可以包括任何适合的X射线源25和X射线探测器30，该X射线源25和X射线探测器30可以分别设置在细长结构构件35上的大致相对的位置处以便彼此面对并且允许成像臂拍摄X射线图像。在这方面，X射线源可以包括标准X射线源、固定X射线源、旋转阳极X射线源和/或荧光X射线源。此外，X射线探测器可以包括任何适合的已知或新颖的X射线探测器，例如图像增强器、固定X射线探测器和/或数字平板探测器。
X射线成像臂视场灯10可以包括允许灯照射设置在X射线源25和X射线探测器30之间的视场的任何适合的部件。图2示出其中视场灯10包括一个或多个光源45、开关机构50、电源55和电连接器60(未示出)的一些实施例。
光源45可以包括任何适合的光生成装置，电能可以通过该光生成装置转换为光能以便照亮设置在X射线源25和X射线探测器30之间的视场。例如，光源可以包括白炽灯、发光二极管(“LED”)、非激光光源、卤素灯、紧凑型荧光灯泡、冷阴极荧光灯(CCFL)组件和/或其组合。实际上，图2示出其中光源45包括多个LED 65的一些实施例。
光源45事实上可以包括任何适合数量的光生成装置(例如，LED65)。例如，光源可以包括1、2、3、4、5、6、7、8、9、10个或甚至更多的光生成装置。通过图示，图2示出其中视场灯10包括多个LED 65的一些实施例。
光源45的光生成装置(例如，LED 65)可以配置成将它们的光从X射线源25和/或X射线探测器30的周边引导到这两个部件之间的间隙40中的视场。光生成装置可产生任何适合的色温，其包括白光、黄光、红光等。在一些实施例中，光生成装置发射大致上白光。在其他实施例中，光生成装置可以产生单个颜色或多个颜色。例如，光源可以包括不同颜色的光生成装置的组合。光生成装置中的一个或多个可以是复合光生成装置(例如，双色或三色光生成装置)。
开关机构50可以包括能够用于选择性地增加(例如，接通)和减少(例如，关断)给光源45的电力的任何部件。适合的开关机构的一些实例包括按钮开关、拨动开关、刀开关、滑动开关、触觉膜片开关、单拉单掷开关、扭动开关、脚踏开关、调光开关和/或其组合。图2示出其中开关机构50包括按钮开关70的一些实施例。
开关机构50可以包括任何数量的允许开启或关掉光源的开关。通过示例，开关机构可包括用于第一组的一个或多个光生成装置的一个开关和用于第二组的一个或多个光生成装置的第二开关。因此，开关机构可以允许它的操作者开启、关掉光源45中的任何适合数量的光生成装置、使光源45中的任何适合数量的光生成装置变暗、变亮或用别的方式控制光源45中的任何适合数量的光生成装置。
开关机构50还可以设置在允许操作者接近它的任何适合的位点中。通过示例，开关机构可以设置在视场灯10、成像臂(例如，连同成像臂控制或与成像臂控制分开)、脚踏开关、远程控制和/或成像臂支承结构(例如，移动推车)(未示出)上或邻近视场灯10、成像臂(例如，连同成像臂控制或与成像臂控制分开)、脚踏开关、远程控制和/或成像臂支承结构(例如，移动推车)(未示出)设置。
电源55可以包括能够提供足够的能量以允许光源45发射期望的光量的任何电源。适合的电源的一些示例包括电池、到X射线装置电力供应的直接连接、不间断电力供应、电插口和/或其组合的任何适合的形式。在其中视场灯10加装到成像臂15(如下文描述的)的一些实施例中，图2示出电源55可以包括电池组75，其包含一个或多个电池(未示出)。然而，在其他实施例中，视场灯可以电连接到成像臂。在这些其他实施例中，视场灯可以从操作成像臂(例如，连接到本地电网的插口、内部电池供应等)的电源或任何其他电源接收其电力。
电连接器60可以包括任何类型的电连接器，其将光源45和/或开关机构50电连接到电源55。适合的电连接器的一些示例包括一个或多个配线、灯插座/连接器、电路、MOLEX型连接器、带状电缆、印刷电路板上的迹线和/或其组合。电连接器可以采用任何适合的方式将光源连接到电源，其方式包括通过串联和/或并联连接各种光生成装置。
视场灯10的光源45可以设置在允许其照射X射线源25和X射线探测器30之间的间隙40中的视场的任何位置中。在一些实施例中，光源可以设置在X射线源和/或X射线探测器处或邻近X射线源和/或X射线探测器(例如，接近X射线源和/或X射线探测器、围绕X射线源和/或X射线探测器的周边的至少一部分、远离或靠近X射线源和/或X射线探测器)设置。图1示出其中光源45(例如，LED 65)可以设置成围绕X射线探测器30的面85的周边80的一些实施例。在这样的实施例中，光源可能够照射间隙中的视场而没有射进操作者的眼睛。图3示出其中光源45(例如，LED 65)可以设置成围绕X射线源25的面95的周边90的一些实施例。图4示出其中光源45(例如，LED 65)可以设置成围绕X射线源25和X射线探测器30两者的面(例如，面85和95)的周边(例如，周边80和90)的一些实施例。在一些配置中，特别是如果光源与微型C形臂一起使用，则光源可以靠近X射线源设置或甚至设置在X射线源上。
视场灯10可以采用允许灯照射X射线源25和X射线探测器30之间的间隙40中的视场的任何适合的方式连接到成像臂15。例如，视场灯可以电连接到成像臂、永久地紧固到成像臂和/或能移除地紧固到成像臂。视场灯10可以采用允许灯如本文解释的那样起作用的任何配置连接到成像臂15。在一个示例中，图4示出光源45(例如，LED 65)一体式地附连到成像臂15(例如，X射线源25)或一体式地嵌置在成像臂15(例如，X射线源25)中。尽管图4示出光源45(例如，LED 65)可以延伸超出成像臂15上的面(例如，面95)，在其他实施例中光源可以与这样的面齐平和/或在这样的面以下。
视场灯10可以永久地或能移除地附连到成像臂以作为加装(附加)部件。通过图示，图1示出一些实施例，其中视场灯10包括光源45，其进而附连到结构构件100，该结构构件100可以连接(即，加装)到成像臂15。适合的结构构件的一些示例包括保护性防撞器、环、细长的支承、螺纹孔(螺钉)、夹具和/或能够将光源设置在X射线源25和/或X射线探测器30的面(例如，面85和/或面95)的周边处的任何其他构件(或构件的组合)。图1示出其中结构构件100包括保护性图像臂防撞器105的一些实施例。
结构构件100可以具有支承灯10并且允许灯10将光源45设置在X射线源25和/或X射线探测器30的周边处的任何配置。在一些实施例中，图5示出结构构件100可以具有大致上圆形的外观(从它的正面视图)。在其他实施例中，结构构件可以具有任何其他适合的形状，其包括方形的、矩形的、直的、椭圆体的、多边形的、不规则的和/或任何其他形状。图6甚至示出其中结构构件100具有大致上方形外观(例如，当它围绕数字平板探测器99设置时)的其他实施例。
在另一个配置中，结构构件可以包括成像臂防撞器。成像臂防撞器的一些示例包括L形缓冲防撞器、由硅橡胶制成的流体填充囊、由粘弹性材料(例如，泡沫)形成的防撞器、包括流体(例如，空气、水等)并且具有不透流体的外膜的防撞器、包括压力感测装置和开关用于切断给成像臂定位装置(未示出)的电力的防撞器，或其组合。图5示出其中光源45(例如，LED 65)可以设置在具有附连到其的电源(例如，电池组75)的空气填充防撞器110中的一些实施例。
结构构件可以对于其与之一起使用的X射线设备具有允许其将光源45设置在X射线源25和/或X射线探测器30的周边处的任何内径或宽度W。在一些实施例中，结构构件可以具有从大约2至大约20英寸之间的宽度、大约4和大约15英寸之间的宽度、大约8和大约13英寸之间的宽度以及大约9和大约12英寸之间的宽度选择的内径。在其他实施例中，结构构件具有大约9英寸±0.5英寸的内径。然而，在再其他实施例中，结构构件具有大约12英寸±0.5英寸的内径。因此，视场灯可以加装到当前在使用中的许多现有C形臂(即，具有图像增强器的C形臂，在它的面85处具有大约9或大约12英寸的外径)。
结构构件100可以采用任何适合的方式暂时或永久地连接到成像臂。在一些实施例中，结构构件可以通过使用一个或多个粘合剂、闩锁、带、夹具、锁扣、具有固定锁定销的凸轮杆、摩擦配件、机械连接器或其组合而连接到成像臂。图7和8示出其中结构构件100包括多个锁扣113和配置成将结构构件连接到成像臂(例如，邻近X射线源25和/或X射线探测器35)的凸轮杆115的一些实施例。
X射线成像臂视场灯10可以与在x射线装备中使用的其他部件结合。在一些实施例中，视场灯可以与常规的激光瞄准器结合。采用该方式，激光瞄准器和视场灯两者可以在单个成像臂15或结构构件100中可用。图7和8示出一些实施例，其中视场灯10包括具有光源45(例如，LED 65)和激光瞄准器120的结构构件100，其可以帮助操作者确定正成像的物体(例如，身体部位)的正确位置(相对于X射线源25和X射线探测器30)。
X射线成像臂视场灯10可以采用形成本文描述的结构的任何方式制成。通过示例，灯可以通过牵涉模塑、挤压、注入、铸造、切割、冲压、弯曲、钻孔、接合、焊接、钎焊、电连接、机械连接和/或任何其他适合的工艺等工艺形成。
还可以采用任何适合的方式使用描述的X射线成像臂视场灯10。通过示例，操作者可以开启光源45以适当地使正成像的物体可视化并且然后在物体已经成像后关掉光源。在另一个示例中，如果外科医生正连同X射线系统(其中当在操作时C形臂位于患者上)一起操作，灯可以通过提供另外的光给工作区(即，体腔中或在非侵入程序的情况下在身体的表面上更多的光)而有助于该外科医生的动作。
X射线成像臂视场灯10具有若干特征。首先，灯可能够极大地照射正在做X光片的物体以便提高X射线过程的速度、准确性和质量。其次，因为视场灯10可以附连到结构构件100，灯可以逆动地装配或附加到先前不包含它们的现有成像臂。第三，因为视场灯10可以与激光瞄准器一起使用，灯可以加装到成像臂以给予臂更好的观察和瞄准能力。
除任何先前指出的修改外，可由本领域内技术人员想到许多其他变动和备选设置而不偏离该说明的精神和范围，并且附上的权利要求意在涵盖这样的修改和设置。从而，尽管在上文已经连同目前被认为是最实际和优选的方面的内容特定并且详细地描述信息，可做出许多修改(其包括但不限于形式、功能、操作方式和使用)而不偏离本文阐述的原理和概念，这对于本领域内普通技术人员将是明显的。而且，如本文使用的，示例和实施例在所有方面只意在为说明性的并且不应解释为以任何方式限制。
部件列表
| 10 | X射线成像臂视场灯 | 15 | X射线成像臂 |
| 20 | 标准C形臂 | 25 | X射线源 |
| 30 | X射线探测器 | 35 | 细长的结构构件 |
| 40 | 间隙 | 45 | 光源 |
| 50 | 开关机构 | 55 | 电源 |
| 60 | 配线 | 65 | LED |
| 70 | 按钮开关 | 75 | 电池组 |
| 80 | 图像探测器的周边 | 85 | 图像探测器面 |
| 90 | X射线源的周边 | 95 | X射线源的面 |
| 99 | 数字平板探测器 | 100 | 结构构件 |
| 105 | 保护性图像臂防撞器 | 110 | 空气填充防撞器 |
| 113 | 激光瞄准器上的锁扣 | 115 | 夹具机构 |
| 120 | 激光瞄准器 |
Claims (25)
1.一种X射线成像灯附件，其包括：
结构构件(100)，其配置成大致上装配在X射线源(25)或X射线探测器(30)的周边；以及
光源(45)，所述光源(45)设置在所述结构构件(100)上，使得当所述结构构件(100)附连在所述X射线源(25)或所述X射线探测器(30)的周边时所述光源(45)将光引导到所述X射线源(25)和所述X射线探测器(30)之间的视场，其中所述光源(45)耦合于电源(55)。
2.如权利要求1所述的附件，其进一步包括附连机构，用于将所述结构构件(100)接近所述X射线源(25)或所述X射线探测器(30)的周边附连。
3.如权利要求1所述的附件，其中所述结构构件(100)能移除地接近所述X射线源(25)的周边(90)附连。
4.如权利要求1所述的附件，其中所述结构构件(100)能移除地接近所述X射线探测器(30)的周边(80)附连。
5.如权利要求1所述的附件，其中所述光源(45)包括多个LED(65)。
6.如权利要求1所述的附件，其中所述电源(55)包括电池。
7.如权利要求1所述的附件，其中所述电源(55)包括X射线成像系统的电源(55)。
8.如权利要求1所述的附件，其中所述灯附件进一步包括激光瞄准器(120)。
9.如权利要求1所述的附件，其中所述结构构件(100)包括防撞器(110)。
10.如权利要求1所述的附件，其中所述X射线探测器(30)包括图像增强器。
11.如权利要求1所述的附件，其中所述X射线探测器(30)包括数字X射线探测器。
12.如权利要求1所述的附件，其中所述X射线成像系统包括移动式X射线荧光成像系统。
13.一种X射线成像系统，其包括：
大致彼此相对地设置的X射线源(25)和X射线探测器(30)；以及
光源(45)，其接近所述X射线源(25)或所述X射线探测器(30)的周边(90或80)设置，其中所述光源(45)被定位成将光引导到正由所述X射线成像系统成像的物体上的视场。
14.如权利要求13所述的成像系统，其中所述光源(45)附连到结构构件(100)，所述结构构件(100)加装到所述成像系统。
15.如权利要求13所述的成像系统，其中所述光源(45)电耦合于所述成像系统。
16.如权利要求14所述的成像系统，其中所述结构构件(100)进一步包括激光瞄准器(120)。
17.如权利要求13所述的成像系统，其中所述光源(45)能移除地接近所述X射线源(25)的周边(90)附连。
18.如权利要求13所述的成像系统，其中所述光源(45)邻近所述X射线源(25)的周边(90)嵌置。
19.如权利要求13所述的成像系统，其中所述光源(45)能移除地接近所述X射线探测器(30)的周边(80)附连。
20.如权利要求13所述的成像系统，其中所述光源(45)接近所述X射线探测器(30)的周边(80)嵌置。
21.如权利要求13所述的成像系统，其中所述光源(45)包括多个LED(65)。
22.一种X射线成像系统，其包括：
X射线成像臂(15)，其包括设置在所述成像臂(15)的大致相对的位点处的X射线源(25)和X射线探测器(30)；以及
光源(45)，其包括多个接近所述X射线源(25)或所述X射线探测器(30)的周边嵌置的灯，其中所述光源(45)被定位成将光引导到所述X射线源(25)和所述X射线探测器(30)之间的视场，并且其中所述光源(45)电耦合于所述成像臂(15)。
23.如权利要求22所述的成像系统，其中所述光源(45)接近所述X射线源(25)和所述X射线探测器(30)两者的周边设置。
24.如权利要求22所述的成像系统，其中所述光源(45)进一步包括调光机构。
25.如权利要求22所述的成像系统，其中所述光源(45)接近所述X射线探测器(30)的周边(80)设置。
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