CN102834053A - 用于移动式x射线装置的配重件 - Google Patents

Abstract

一种移动式放射线摄影设备具有便携式运送框架。安装于所述框架上的分段式垂直柱界定垂直轴，并且具有：底座段，其具有相对于所述垂直轴的固定垂直位置；和至少一个可移动段，其可以平移到可变垂直位置。吊臂设备支撑X射线源并从所述可移动段向外延伸，并且所述吊臂设备具有相对于所述垂直轴的可调节高度。配重件操作性地连接到所述吊臂设备以支撑所述吊臂设备沿着所述可移动段移位到多个垂直位置中的任一个，其中所述配重件与吊臂设备的移动相配合，沿着在所述可移动段内延伸的轴杆而行进，其中在所述吊臂设备的这些高度位置中的一个或多个处，所述配重件的一部分向上延伸超出所述分段式垂直柱的所述轴杆。

Description

用于移动式X射线装置的配重件

发明领域

本发明大体涉及放射线摄影技术领域，且具体来说涉及便携式放射线摄影成像设备。更特定来说，本发明涉及一种移动式放射线摄影设备，该移动式放射线摄影设备的支撑柱具有用于调节放射线摄影组件的高度的配重件。

发明背景

在重症监护室(ICU)和必须及时获取放射线摄影影像的其它环境中，移动式X射线设备具有特殊的价值。由于可以通过滚轮在ICU或其它区域周围推动并直接到达患者的床边，所以移动式X射线设备允许主治医师或临床医师了解到患者的最近病情信息，并帮助减少在将患者移动到放射学设施中的固定装备的过程中必定承担的风险。

图1的透视图示出传统移动式X射线设备的实例，所述传统移动式X射线设备可以用于计算机放射线摄影(CR)和/或数字化放射线摄影(DR)。移动式放射线摄影单元600具有框架620，该框架620包括用于显示所获得的影像和相关数据的显示器610，以及具备例如存储、传输、修改和打印所获得影像的功能的控制面板612。

为了实现移动性，单元600具有一个或多个滚轮615和一个或多个手柄625，所述一个或多个手柄625通常提供在腰部、臂部或手部所在的水平面处来帮助将单元600导引到其预期位置。通常来说，自带电池组提供电源，从而不需要在电源插座附近操作。

支撑构件635安装至框架620，所述支撑构件635支撑安装在吊臂设备70(更简单地称为吊臂70)上的X射线源640(也称为x射线管、x射线管头或x射线发生器)。在所示出的实施方案中，支撑构件635具有固定高度的垂直柱64。吊臂70从支撑构件635向外延伸一段可变距离，并沿着柱64上下移动到所需高度以获得影像。吊臂70可以向外延伸一段固定距离，或者可以在一段可变距离上灵活延伸。对x射线源640的高度设置可以在从较低高度(用于对脚部和下肢进行成像)到肩膀高度和肩膀高度以上(用于在不同位置处对患者的上半身部位进行成像)的范围内。在其它传统实施方案中，用于x射线源的支撑构件不是固定柱，而是铰接式构件，该铰接式构件在接合机构处弯曲以允许x射线源在垂直位置和水平位置的范围内移动。

在设计支撑构件时必须解决的一个问题涉及如何轻松地定位安装于吊臂上的x射线源。为了在不同条件下实现轻松的操作，技术员应当能够轻松地定位和定向x射线源，而不需要双手、不需要额外工具，并且不需要附近人员的帮助。这包括将x射线源从其在运送过程中使用的停驻位置(docked position)移动到成像位置。实现轻松定位所遇到的机械问题由于x射线源的重量以及x射线源从垂直轴向外延伸而变得复杂。

虽然描述为单元600的传统移动式x射线设备在许多应用中提供便携的成像能力，但现有设计仍存在缺点，在一些情形下，可能会使这些装置难以部署。传统设计所共有的问题之一是部分地因为所需要的移动式x射线设备的相对移动和活动范围。

图2的侧视图示出在运送移动式放射线摄影系统时出现的明显问题，所述移动式放射线摄影系统被示出为使用固定的垂直结构--柱64的移动式放射线摄影单元62。提供对x射线源68的运送的吊臂70朝向技术员66向后折起以便运送，所述吊臂70在处于成像位置时正常地从单元62向外延伸。此运送位置有助于保护x射线源免受损伤或避免在移动期间造成阻挡。然而，在将单元从一个地方移动到另一个地方时，柱64阻挡了技术员66的视线，从而使得技术员66无法容易地看到靠近单元62的前方边缘或在单元的正前方的物体。技术员在运送期间需要绕过柱窥视，并且可能更容易碰撞或撞击病房中或其它地方的其它装备或障碍物。当固定垂直柱64在辅助装备、家具或患者支持装备旁边通过或移动时，也可能存在困难。由于视线受阻，技术员必须缓慢地移动，从而影响生产率和响应时间。意外事故和灾祸更有可能发生。

用于减轻参照图2所描述的问题的一种解决方案是，提供可收缩柱64，如在2010年4月13日以Wendlandt等人的名义提交的共同转让的美国专利申请S/N 61/323,503(案号95001)中所描述。然而，不管柱64是固定的还是可收缩的，使吊臂70易于操控而不需要大量升举工作仍然存在机械方面的挑战。

因此，需要改良移动式x射线设备的设计，以使得能够轻松移动吊臂运送机构。

发明概述

本发明的一个目的在于推动移动式放射线摄影技术的发展。本发明的另一个目的在于解决对移动式放射线摄影单元的需要以使吊臂组装件能够在垂直位置之间轻松移动。

这些目的仅以说明性实例的方式给出，而且这些目的可以作为本发明的一个或多个实施方案的示例。由所公开的本发明固有地实现的其它理想目的和优点可能由本领域技术人员想到或对于本领域技术人员来说显而易见。本发明由随附权利要求书来界定。

从一方面来看，本发明提供一种移动式放射线摄影设备，其包括：

便携式运送框架；

分段式垂直柱，其安装于所述框架上并界定垂直轴，并且所述分段式垂直柱包括：底座段，其具有相对于所述垂直轴的固定垂直位置；和至少一个可移动段，其可以沿着所述垂直轴平移到可变垂直位置；

吊臂设备，其支撑x射线源并从所述可移动段向外延伸，并且所述吊臂设备具有相对于所述垂直轴的可调节高度以用于定位所述X射线源；

以及

配重件，其操作性地连接到所述吊臂设备以支撑所述吊臂设备沿着所述可移动段移位到多个垂直位置中的任一个，其中所述配重件与吊臂设备的移动相配合，沿着在所述垂直柱的所述可移动段内延伸的轴杆而行进；

其中，在所述吊臂设备的高度位置中的一个或多个处，所述配重件的一部分向上延伸超出所述分段式垂直柱的所述轴杆。

从另一方面来看，本发明提供一种移动式放射线摄影设备，其包括：

便携式运送框架；

分段式垂直柱，其安装于所述框架上并界定垂直轴，并且所述分段式垂直柱包括：底座段，其具有相对于所述垂直轴的固定垂直位置；和至少一个第一可移动段，其可以沿着所述垂直轴平移到可变垂直位置；

吊臂运送机构，其位于所述第一可移动段上，其中所述吊臂运送机构可以被致动以通过沿着所述第一可移动段的至少一部分移动而调节至一个高度位置；

吊臂设备，其支撑x射线源并连接到所述吊臂运送机构，并且相对于所述分段式垂直柱向外延伸；

以及

配重件，其操作性地连接到所述吊臂运送机构，以与吊臂设备的移动相配合，沿着在所述垂直柱的所述第一可移动段内延伸的轴杆，而将所述吊臂运送机构移位到多个垂直位置中的任一个，

其中所述配重件具有垂直腔，所述垂直腔被安置来接受在所述配重件内部行进的线缆，所述线缆在提供所述第一可移动段的移动的两个或更多个滑轮之间延伸。

附图简述

本发明的前述和其它目的、特征和优点将从以下对本发明的实施方案的更具体描述而显而易见，如在附图中所说明。

附图中的元件不必彼此按比例绘制。

图1示出传统移动式放射线摄影单元的透视图，所述传统移动式放射线摄影单元使用固定长度的垂直柱来定位x射线源。

图2示出传统移动式放射线摄影单元的侧视图，所述传统移动式放射线摄影单元使用固定长度的垂直柱来定位x射线源。

图3示出根据本发明的一个实施方案的具有分段式垂直柱的移动式放射线摄影单元的透视图。

图4示出具有被配置来用于行进的分段式垂直柱的移动式放射线摄影单元的透视图。

图5示出根据本发明的一个实施方案的具有分段式垂直柱的移动式放射线摄影单元的侧视图。

图6是示出具有分段式垂直柱并且被配置以供运送的移动式放射线摄影单元的侧视图。

图7是示出具有分段式垂直柱并且被设置以用于成像的移动式放射线摄影单元的侧视图。

图8是示出具有分段式垂直柱的移动式放射线摄影单元的侧视图，所述分段式垂直柱完全延伸开来以用于对患者进行成像。

图9是示出具有分段式垂直柱的移动式放射线摄影单元的侧视图，所述分段式垂直柱完全延伸开来以用于对患者进行成像，其中用于x射线源的吊臂延伸开来。

图10是示出具有分段式垂直柱的移动式放射线摄影单元的侧视图，所述分段式垂直柱被收缩起来以用于对患者的下肢进行成像。

图11是示出一个替代实施方案的侧视图，其中x射线吊臂绕垂直柱的顶部旋转。

图12是示出一个替代实施方案的侧视图，所述替代实施方案具有吊臂运送机构以用于使吊臂沿着最上方的垂直段的长度进行垂直运动。

图13是示出吊臂运送机构如何降低吊臂以用于在较低高度处进行成像的侧视图。

图14是示出具有分段式垂直柱的移动式放射线摄影单元的侧视图，所述分段式垂直柱具有从中间段延伸的吊臂。

图15是示出具有分段式垂直柱的移动式放射线摄影单元的侧视图，所述分段式垂直柱具有从中间段延伸的吊臂，其中所述中间段比顶部段短。

图16是示出具有分段式垂直柱的移动式放射线摄影单元的侧视图，所述分段式垂直柱具有单个可移动段。

图17是示出具有分段式垂直柱的移动式放射线摄影单元的侧视图，所述分段式垂直柱具有单个可移动段，其中所述可移动段在固定的外部底座段内行进，并且其中所述分段式垂直柱被收缩起来。

图18是示出具有分段式垂直柱的移动式放射线摄影单元的侧视图，所述分段式垂直柱具有单个可移动段，其中所述可移动段在固定的外部底座段内行进，并且其中所述分段式垂直柱被延伸开来。

图19是分段式垂直柱的俯视横截面图，其示出在固定的外部底座段内的可移动段。

图20是图24的分段式垂直柱的透视图，其中为清楚起见去除了吊臂部分。

图21是示出可收缩柱的上部段上的吊臂运送部件的透视图，其中所述运送部件是在上部位置处。

图22是示出可收缩柱的上部段上的吊臂运送部件的透视图，其中所述运送部件是在中部位置处。

图23是示出可收缩柱的上部段上的吊臂运送部件的透视图，其中所述运送部件是在下部位置处。

图24A是示出在一个实施方案中吊臂运送部件的载运机构的俯视图。

图24B是示出在图24A的实施方案中吊臂运送部件的载运机构的侧视图。

图25A和图25B示意性地示出在使用分段式垂直柱的本发明的一个实施方案中，如何部署配重件以便为吊臂设备提供升举力。

图26A和图26B示意性地示出根据本发明的一个实施方案的细长的配重件的使用，其中吊臂设备分别处于升起位置和压低位置。

图26C和图26D是示出处于升起位置和压低位置处的吊臂设备并且示出在降低所述吊臂时配重件元件向上延伸的透视图。

图27A、图27B和图27C是示出使用具有细长配重件的一个实施方案来实现相同高度的吊臂设备的若干可能组合的示意图。

图28A、图28B和图28C是示出用于升举吊臂设备的配重件和支撑组件的局部剖面图。

图29A和图29B是示出用于升起和降低吊臂设备的内部组件的透视图。

图29C是示出用于升起和降低吊臂设备的内部组件的俯视图。

图30A是根据本发明的一个实施方案的配重件的透视图。

图30B是图30A中所示出的配重件的剖视图。

图30C是图30B中所示出的配重件的剖视图，其示出柱运送设备的线缆穿过配重件中的空腔所经过的路径。

图30D是图30A和图30B中所示出的配重件的俯视图。

图31是便携式放射线摄影系统的框架的侧视图，其示出手柄高度的调节。

图32是便携式放射线摄影系统的框架的侧视图，其示出手柄延伸的调节。

图33A是便携式放射线摄影设备的前视图，其中吊臂设备处于停驻位置。

图33B是便携式放射线摄影设备的侧视图，其中吊臂设备处于停驻位置。

图34示出便携式放射线摄影设备的侧视图，其中吊臂设备处于停驻位置，而手柄处于不同高度。

发明详述

下文是参照图式对本发明的优选实施方案的详细描述，其中在若干图式中的每一个中，相同参考数字指代相同结构的元件。

在使用时，术语“第一”、“第二”等等不必表示任何依次或优先关系，而是可以用于更清楚地区分不同元件或时间间隔。

本发明的设备和方法解决了对一种放射线摄影单元的需要，即：该放射线摄影单元可以在治疗设施内通过滚轮从一个地方被轻松地推到另一个地方，而不会产生对于使用垂直柱的许多类型的传统移动式放射线摄影装备来说所共同存在的身体或视线阻挡。如先前所述，此种系统的x射线源必须允许在较宽的垂直运动范围内的标高(elevation)，即：从接近成年人肩部或肩部以上的高度到接近脚踝或脚部的极低标高。实现此移动范围的一种方式是使用接合的支撑构件，如先前所描述。略微简单一些的机械设计是使用固定不动的垂直柱(如图1和图2中所示出)，其中x射线源安装在一个吊臂上，该吊臂从所述柱水平地向外延伸，并且沿着所述柱垂直地上下行进。吊臂70需要相对于垂直柱有两个自由度，即：沿着垂直方向(即，沿着垂直轴)平移，以及绕垂直轴旋转。吊臂70通常也在相对于垂直轴的方向上延伸至可变水平长度，但应注意，在本发明的移动式放射线摄影设备中可以使用固定长度的吊臂。

图3的透视图示出根据一个实施方案的移动式放射线摄影单元20，其具有连接到分段式垂直柱30的吊臂70。图3示出其中x射线源68处于用来成像的位置处的单元20，所述x射线源68沿着垂直于所述垂直轴V的水平轴H向外延伸并被支撑在吊臂70上。图4示出处于一个替代的停驻布置中的被配置来行进的单元20，其中分段式垂直柱30被收缩起来，而x射线源68靠着所述单元的顶面。图5的侧视图示出被配置来行进的单元20，并且示出相比于在图1和图2中先前所示出的传统固定垂直柱布置，如何使用处于此停驻位置的收缩的柱来改进技术员的视野。

在图3至图18和下文中所示出的实施方案中的每一个中，移动式放射线摄影单元20具有滚轮式运送框架22，并且具有操作所需的显示器和控制面板组件，如先前参照图1所描述。安装在框架22上的分段式垂直柱30界定一个垂直轴V，并且具有坐落在框架22上的底座段32，以及具有相对于轴V的第一垂直位置(在一个实施方案中是固定的垂直位置)。一个或多个可移动段34和36可以平移以沿着垂直轴V延伸，以使得吊臂70可以被设置成在一定的可能高度设置范围内的一个合适高度。在每一个实施方案中，x射线源68可以被设置成可变垂直位置和水平位置，以及设置成绕垂直轴V的一定范围的角度位置。

在图6至图10中所示出的实施方案中，分段式垂直柱30具有两个可移动段：标记为36的第一顶部可移动段，和第二中部可移动段34。段34和36可以相对于固定不动的底座段32以伸缩方式移动。吊臂70从分段式垂直柱30向外延伸，并且可以绕垂直轴V旋转到位。绕轴V的旋转可以通过多种方式实现。在图6至图10中所示出的实施方案中，分段式垂直柱30自身相对于其运送框架22旋转。图11再次通过侧视图来示出一个替代实施方案，其中柱30自身并不旋转，而是安装在最外部可移动段36的顶部处的吊臂70通过绕垂直段36旋转而绕垂直轴V枢转。在又一个实施方案中，仅所述最外部可移动段36带着其附接的吊臂70一起旋转。在这些实施方案中的每一个中，可以同时进行绕垂直轴V的旋转以及沿着垂直轴的垂直移位。

在图6的行进配置或停驻配置中，分段式垂直柱30被收缩起来，并且吊臂70向内旋转以便使x射线源68坐落在稳定位置以用于移动，例如用于通过滚轮从一个病区推到另一个病区。图7示出分段式垂直柱30从其行进位置向上的初始标高，此时所述单元准备好进行部署。图8示出完全延伸开来的垂直柱30，其中吊臂70面向外部，并且可移动段34和36处于它们的行进最末端处。图9示出x射线吊臂70从分段式垂直柱30沿着水平轴H正交地向外延伸，准备好在此位置处进行成像。

通过图3至图11中所示出的配置，x射线源的最低高度位置由最外部可移动段36的长度以及由吊臂70沿着所述长度的位置来决定。借助于实例，图10示出处于几乎完全收缩位置的分段式垂直柱30，从而使x射线源68被设置在低高度处，接近其垂直行进范围的底部。通过使用此类型的设计，垂直行进的低端受到最外部段上的吊臂70的位置和此段的长度的约束。可以通过增加可移动段的数目和缩短可移动段的各个长度来实现较低高度。应了解，若可移动段超出一定数目，则增加的零件数和相应机械复杂度可能对这种类型的解决方案(用于扩大垂直行进距离到一定高度以下)的实用性带来一些限定。

对于便携式系统中的x射线源来说，允许最充分的可能垂直高度范围(从高于成像技术员的肩部高度到相对较低的标高)是有益的，例如可能有益于对患者的脚部或脚踝进行成像。如已经示出的，此理想高度范围存在着伸缩式柱设计的一个问题。当一个伸缩式柱完全收缩起来时(如参照图10所描述)，附接到最外部可移动柱的吊臂70无法再向下移动。此移动限制可能使所述伸缩布置不太适合于便携式放射线摄影系统。

本发明的实施方案解决了这个难题，其使用吊臂运送机构来与伸缩的分段式垂直柱机械地相配合，从而允许x射线吊臂在较宽的高度设置范围内移位。有利之处在于，操作者可以容易地调节x射线吊臂的高度，使柱的重量与吊臂组件在机械上达到平衡，从而使得需要大体均匀的力量来将高度调节到在所述高度范围内的任何级别。

图12和图13的侧视图示出移动式放射线摄影单元20的一个替代实施方案，其中吊臂运送机构40安装于最外部可移动段36上，并且可以被致动来提供在使用位于低于所述范围的低标高处的源68进行成像时所需要的新增垂直范围，在使用图10中所示出的实施方案时，所述范围在分段式垂直柱30完全收缩起来的情况下通常是可行的。吊臂运送机构40允许吊臂70采用第二种垂直移位模式，以使得吊臂70不仅被安装于可垂直收缩的柱上，而且准许吊臂70沿着最外部可移动段的长度进一步垂直行进一段距离。

应了解，本发明的设备许可在不同实施方案中作出的许多变化。在图14的实施方案中，例如，吊臂设备70连接到中部可移动段34而不是连接到顶部可移动段36。举例来说，可任选的配件74(诸如，显示屏幕、警示灯或固定件)连接到可移动段36。顶部可移动段36具有长度L2，该长度L2在不同实施方案中各有不同。在图14中所示出的实施方案中，长度L2小于中部可移动段34的长度L1。在图15中，长度L2超过长度L1。

图16的实施方案示出具有仅单个可移动段34的移动式放射线摄影单元20，所述可移动段34配合在底座段32的外部上，如图6至图13的实施例中所示出。在一个替代实施方案中，如图17和图18中所示出，一个或多个可移动段36在底座段32内；在这些图式中仅示出了一个可移动段36。图17示出布置成收缩形式的此分段式垂直柱30。图18示出布置成延伸形式的此分段式垂直柱30。图19示出图18和图19的实施方案中的分段式垂直柱30的俯视横截面图，其示出在固定的外部底座段32内的可移动段36，其中载运部件44支撑吊臂设备70。

图20是图18的分段式垂直柱的透视图，其中为更清楚起见去除了吊臂部分。当可移动段36在底座段32内部行进时(如在图17至图19中)，在底座段32中提供垂直开口72。当处于收缩柱配置中时，开口72允许吊臂设备70沿着底座段32的长度行进。在一个实施方案中，由弹性材料(诸如，橡胶或塑料)或者使用刷具或其它合适材料形成的套筒76在开口72上提供保护性覆盖物，从而允许吊臂设备70沿着所述开口行进。

对于移动式放射线摄影单元20的可用性的一个重要的设计考虑是，为了将x射线源68定位到相对于患者和相对于x射线探测器面板来说恰当的位置处而需要进行轻松的移动。这是一个复杂的机械问题，部分地是因为x射线管和其准直仪的重量，在一些系统中，所述重量可能超过100磅。操作者应当能够容易地将x射线源68移动到所需垂直位置和水平位置而不用过度用力。另外，调节x射线源68的标高需要用到的力量应当在其全部的垂直移位范围内实现平衡，以使得大体上不需要额外的力气来将高度从一个级别调节到另一个级别。

图21、图22和图23的透视图示出沿着上部段36处于不同垂直位置处的吊臂运送机构40和载运机构44。在这些图式中，吊臂运送机构40通过滚轮式载运机构44而连接到段36，所述滚轮式载运机构44可以在轨道内移动。

分别在图24A和图24B的俯视图和侧视图中以示意性细节示出的吊臂运送机构40具有一系列滚轮54，所述滚轮54在轨道42内转动以提供垂直移位。为了实现在图24A和图24B中示出的实施方案中的此功能，使用四个滚轮。两对额外滚轮58在正交方向上靠着定心块60转动，以便约束吊臂70相对于垂直轴的不合需要的侧向移动。应了解，可以使用替代性实施方案来实现吊臂运送机构的移动，例如包括使用一个或多个线性轴承。

图25A和图25B示意性地示出在使用分段式垂直柱的本发明的一个实施方案中如何部署配重件80以便为吊臂设备70提供升举力。配重件80操作性地连接到吊臂设备70，以支撑吊臂设备70移位到多个垂直位置中的任一个。图25A示出在低标高处的吊臂设备70，其中段柱被收缩起来，例如可能用于对患者的脚部或小腿进行成像。图25B示出处于延伸位置的柱，其中可移动段34从底座段32延伸出来，并且吊臂设备70朝向其最大高度升起。配重件80借助于滑轮82和线缆90操作性地连接到吊臂设备70配重件80与吊臂设备70的移动相配合，沿着轴杆78(在柱内延伸的空腔)在垂直轴V的方向上垂直地移位。

在图25A和图25B中所示出的实施方案中，由发动机88或其它致动器或者由弹簧提供一个力S，以提供平衡力来将可移动段34升举到某个垂直位置。为了提供此力，线缆92被导引围绕滑轮84并通过滚轮86到达发动机88或其它致动器。在G处示出可移动段34的机械基础。

虽然图25A和图25B示意性地示出组件的相互关系和原理，但所示出的理想化布置仍存在一些实际问题。这些困难当中包括尺寸限制。配重件80在位于分段式柱内部的轴杆内行进，其中柱在尺寸上经过调整以实现便携性。这对此较重配重件80组件可以允许的整体宽度尺寸(即，与垂直轴V正交的尺寸)产生一些约束，所述配重件80组件的重量取决于其体积以及取决于其组成材料的质量。按照惯例，将铅用于配重件，但被认为危险性较小的其它致密材料是优选的，并且可以在提供额外体积的情况下使用。除了体积约束以外，操作者最好避免与移动零件(诸如，内部滑轮、线缆和涉及吊臂或柱移动的相关移动组件)发生可能的意外接触。虽然图25A和图25B中所示出的实施方案是针对分段式垂直柱，但相同的配重件移位布置可以适用于使用单个柱元件的实施方案(其中柱的高度是固定的)。

如图26A和图26B中以及相应的图26C和图26D中的透视图所示意性地示出，本发明的实施方案解决了受限宽度尺寸的问题，其在垂直方向上延伸了配重件80的长度。被形成作为配重件80的部分(诸如，单个铸件的部分)的延伸段81使配重件80的体积在向上的垂直方向上增加。图26A和图26B示出一个实施方案中的垂直柱38，所述垂直柱38仅由底座段32组成，而不具有可移动段。如图26B和图26D中所示出，在吊臂70被降低的情况下，配重件80的延伸段81可以突出或延伸到轴杆78的上方，所述轴杆78的顶部边缘由垂直柱38的顶部边缘79来界定。在图26C和图26D的实施方案中，提供一个可任选的盖帽83来覆盖轴杆78。图26B示出轴杆高度H2，在一个实施方案中，轴杆78完全延伸通过固定不动的柱32。在一个替代实施方案中，轴杆78仅部分地延伸通过柱32。在使用多个段的布置中，轴杆78的顶部由柱的最上方段的顶部边缘79来界定。

在其中垂直柱具有一个或多个可移动段的实施方案中，使用高度被增加的配重件80具有特殊的价值。图27A、图27B和图27C示出使用分段式垂直柱30的替代实施方案，所述分段式垂直柱30具有底座段32和可移动段34。如这些图式所示出，可变的柱高度与可变的配重件80位置的组合产生许多可能组合来实现相同高度H1的吊臂设备70。在图27A中，举例来说，当达到高度H1时，可移动段34向上延伸，并且配重件80的延伸段81从轴杆78的顶部突出一段距离D1。在图27B中，达到相同的高度H1，但可移动段34延伸程度略微少些；此处，配重件80的延伸段81从轴杆78的顶部突出一段较小的距离D2。在图27C中，柱被收缩起来，并且吊臂70处于相对于可移动段34而示出的位置处，配重件80被完全封闭在轴杆78内，而无任何部分突出在顶部边缘79上方。如可以从此实例看出，用于通过分段式垂直柱30来实现吊臂设备70的中间高度的柱和配重件80组件可以有诸多的可能布置。还提供一个可任选的制动器52，所述制动器52在致动时，约束或阻止可移动段34的垂直移动。

关于图25A至图27C，应了解，组件重量和滑轮配置可能有其它布置，并且例如，也可能存在使用配重件或各种类型的电机致动器或液压致动器的机械配置。如上文给出的实例中所示出，垂直柱30可以具有仅一个段，以使得其具有固定高度，或者可以具有一个或多个可移动段以允许可变高度。各种类型的机械制动器配置也是可能的，并且可以被提供来帮助稳定各柱段的垂直移动或吊臂设备70自身的垂直移动。

图28A、图28B和图28C的局部剖面图示出分段式垂直柱30的用来支撑吊臂设备70的升举和降低的内部组件，并且示出处于轴杆78内的许多不同行进位置处的配重件80。在图28A中，吊臂设备70处于与尚未延伸时的垂直柱30在大致相同水平面的高度处。在所示出的实施方案中，配重件80垂直地延伸到轴杆78的相当一部分的上方。在图28B中，吊臂设备70被降低到接近最低行进点，从而使得延伸段81从柱的顶部突出。图28C示出延伸出来的可移动段34，其中吊臂设备70升起到接近其相对于可移动段34的最高位置。图28A、图28B和图28C中所示出的实施方案具有两个滑轮82以用于使用两个相应线缆90来升举和降低配重件80，如随后更详细地示出。

图29A、图29B和图29C是更详细地示出用于分段式柱30的滑轮、线缆和配重件组件的透视图。图29A示出用于实现此功能的组件，其中吊臂设备70处于升起位置处，而分段式垂直柱30延伸开来。配重件80被降低来允许更清楚地看到滑轮82和线缆90。用于吊臂设备70的滑轮82相对于彼此倾斜地安置，以便允许配重件80至少部分地经过所述滑轮，例如如图29B中所示出。配重件80具有许多垂直凹槽(随后更详细地示出)，所述垂直凹槽允许配重件80移动经过轴杆内的滑轮82并允许线缆90在轴杆内垂直行进。图29C的俯视图示出滑轮82的此倾斜布置，以及滑轮84的相对位置，所述滑轮84是所述设备的部分以用于升举可移动段34。此布置允许两个滑轮82和滑轮84支撑相应线缆90和92，所述线缆90和92也行进通过轴杆78。线缆90连接到配重件80，朝向此组件的底部。

应注意，图28A至图29C中所示出的线缆92和滑轮84的机械布置允许分段式垂直柱30绕垂直轴V旋转。在柱的形状允许的情况下，此布置也可以允许可移动段34至少部分地绕底座段32旋转，如先前所述。

在图29A至图29C的分段式垂直柱实施方案中，组件的包装要求非常严格，并且配重件和滑轮元件必须彼此配合以便允许配重件行进、增加配重件的体积，以及连同可移动段36的平衡组件一起同时支撑段36的垂直移动。通过使用传统的设计方法，移动段36所需要的线缆92的行进路径将会约束轴杆78内的配重件80可用的体积，从而要求所述垂直凹槽中的一个延伸配重件80的全部长度。即使配重件80的行进路径并不延伸经过滑轮84的位置，也仍需如此。图29A中和下文所示出的配重件80的实施方案解决了这个问题，而不需要全部长度的垂直凹槽(如用来经过每一个滑轮)。实情是，线缆92延伸通过形成于配重件80中的孔，从而使得线缆92的行进路径在配重件80的内部，而不是在配重件的旁边。此特征使得提供吊臂70的运送平衡力和可移动柱36的平移平衡力的组件在轴杆78的狭窄范围内不会彼此干扰。

图30A是与本发明的一个实施方案一致的配重件80的透视图，所述配重件80被形成为单个铸件。垂直凹槽46和48从顶部部分地延伸通过配重件80到达搁板(shelf)96。借助于此布置，垂直凹槽46和48允许延伸部分81的至少一部分在轴杆内向上垂直移动经过滑轮82(例如，如图29B中所示出)。沿着配重件80的相对侧延伸的垂直凹槽47允许延伸部分81的至少一部分向上垂直移动经过滑轮84(也如图29B中所示出)。

图30B是将图30A中所示出的配重件沿着如图30A中所指示的截线Q-Q而截取的剖视图。如由虚线L所指示，在配重件80垂直移动期间，线缆92从滑轮84开始穿过形成于配重件80中的空腔98而在配重件80内部行进。图30C示出在某一个位置处线缆92相对于配重件80的路径的一部分，其中线缆92的路径穿过所指示的空腔98。相比于使垂直凹槽47延伸通过配重件80的长度以容纳线缆92的设计来说，具有空腔98的此布置允许配重件80的体积增加。图30D是图30A和图30B中所示出的配重件的俯视图。根据一个实施方案，示出孔隙56，所述孔隙56使配重件80连接到线缆90。

应再次注意，不管柱30是具有固定高度还是具有用以允许高度变化的可移动段34，都可以使用针对吊臂设备70的运送组件。

可调节手柄的配置

与装备的便携性和高度调节大体上相关的另一个问题是针对技术员的驱动手柄625高度(图1)的调节。值得注意的是，便携式放射线摄影装置虽然是紧凑型的，但仍具有相当大的重量，例如可能超过1000磅。支撑运送驱动系统响应于操作者的控制，而允许轻松地前后移动和操纵移动式放射线摄影单元20而不需要操作者过度用力。为实现此目的，驱动手柄625操作性地与响应由操作者施加到手柄625上的力的各种传感器相连，并且用来演绎所施加的力以用于操纵和移动所述移动式放射线摄影设备。

本发明的一个实施方案允许技术员调节驱动手柄的高度，优选不使用工具进行调节。可以通过许多方式来进行简便的高度调节，诸如通过枢转手柄625来进行调节(如图31中所示出)。在此实施方案中，操作者松开位于框架620的后部652处的把手(knob)650，向上或向下枢转手柄至适当高度，接着重新拉紧把手。应了解，可以使用各种其它类型的止动机构，从而允许操作者将手柄625调节到两个或更多个高度位置以用于控制运送驱动系统670。运送驱动系统670包括一系列手动控制元件和逻辑控制元件、发动机、制动元件、传感器、滚轮和用于移动和操纵移动式设备的相关组件。优选地，操作者的调节凭直觉进行，以使得操作者可以轻松地并在短时间内执行此调节。

枢转机构的一个常见实例利用具有一系列孔的圆形元件，所述孔充当止动位置。这可以与弹簧偏置式止动锁销结合使用。所述圆形元件可以是一个圆柱体的外部，其中一系列止动孔沿着圆周排成一条线。或者，所述圆形元件可以采用薄面(sheet face)的形式，其中一系列止动孔以环形型式定位。可以用手来手动地拉取所述弹簧偏置式止动锁销，以便使手柄被指引到所需旋转位置。

图32示出另一种调节方式以用于更容易地运送移动式放射线摄影单元20，其允许手柄625从框架620向外进行可变的水平延伸。在一个实施方案中，把手650用于进行枢转(如在图31中)和延伸(如在图32中)。应了解，可以使用许多不同类型的可调节机械联接装置中的任一个来进行手柄625的延伸。

图33A、图33B和图34示出运送驱动系统控制的替代实施方案，其中框架620上的单独手柄625是可任选的而不是必须的。对于此实施方案，操作者控制框架620移动通过运送驱动系统670，其中吊臂70和其相关联的管头100处于停驻位置。接着操作者使用管头100两侧上的管头手柄660。当管头组装件未被停驻时，手柄660帮助水平地、垂直地和旋转地定位和延伸吊臂组装件70。当管头组装件100被停驻时(如分别在图33A和图33B的前视图和侧视图中示出)，可以使用手柄660来进行运送驱动控制。安装在管头手柄660上的按钮或其它控制件662可以用作运送驱动系统670的控制元件，以驱动装置车(cart)使其在合适速度下前后行进以供操纵，以及提供低速或细致的位置运送。

因此，本发明的实施方案将所述运送驱动手柄特征直接并到管头组装件上，从而通过手柄660来提供运送驱动控制。此特征可以根据操作者的偏好来代替或补充图31和图32的手柄625作为替代实施方案。控制件660提供节流阀和在使用手柄660时用于操纵的定向传感部件。可以提供用于运送的额外控制件，诸如用于设置速度和方向的控制把手或手枪式握把开关。提供锁定式开关来防止框架620移动，除非吊臂设备70处于停驻位置。

图34示出一个额外优点，其可以通过用于运送驱动控制的手柄660来实现。运送框架620的技术员可以将吊臂设备70停驻在可变的高度和延伸位置处，接着使用手柄660来进行操纵和其它运动驱动控制功能。有利之处在于，可以不使用工具来进行吊臂调节。用于手柄增量位置调节和锁定的方法包括但不限于止动机构。

元件列表

20.移动式放射线摄影单元

22.运送框架

30.分段式垂直柱

32.底座段

34,36.可移动段

38.垂直柱

40.吊臂运送机构

42.轨道

44.载运机构

46,47,48.凹槽

50.板

52.制动器

54.滚轮

56.孔隙

58.滚轮

60.定心块

62.移动式放射线摄影单元

64.柱

66.技术员

68.X射线源

70.吊臂设备

72.开口

74.配件

76.套筒

78.轴杆

79.顶部边缘

80.配重件

81.延伸段

82.滑轮

83.盖帽

84.滑轮

86.滚轮

88.发动机

90,92.线缆

96.搁板

98.空腔

100.管头

600.移动式放射线摄影单元

610.显示器

612.控制面板

615.滚轮

620.框架

625.手柄

635.支撑构件

640.X射线源

650.把手

652.框架

660.手柄

662.控制件

670.运送驱动系统

D1,D2距离

G.机械基础

H.水平轴

H1.高度

H2.轴杆高度

L.线

L1,L2.长度

S.力

V.垂直轴

Claims (10)

1.一种移动式放射线摄影设备，其包括：

便携式运送框架；

分段式垂直柱，其安装于所述框架上并界定垂直轴，并且所述分段式垂直柱包括：底座段，其具有相对于所述垂直轴的第一垂直位置；和至少一个可移动段，其可以沿着所述垂直轴平移到可变垂直位置；

吊臂设备，其支撑X射线源并从所述可移动段向外延伸，并且所述吊臂设备具有相对于所述垂直轴的可调节高度以用于定位所述X射线源；以及

配重件，其操作性地连接到所述吊臂设备以支撑所述吊臂设备沿着所述可移动段移位到多个垂直位置中的任一个，其中所述配重件与吊臂设备的移动相配合，沿着在所述垂直柱的所述可移动段内延伸的轴杆而行进，

其中，在所述吊臂设备的这些高度位置中的一个或多个处，所述配重件的一部分向上延伸超出所述分段式垂直柱的所述轴杆。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述配重件具有一个或多个垂直凹槽，从而允许所述配重件的至少一部分行进经过滑轮。

3.如权利要求1所述的设备，其中所述配重件提供垂直空腔来允许线缆在所述配重件的一部分内行进，其中所述配重件的向上延伸超出所述轴杆的部分的高度取决于所述吊臂的垂直移位和所述可移动段的垂直位置。

4.如权利要求1所述的设备，其进一步包括：

吊臂运送机构，其将所述吊臂设备连接到所述至少一个可移动段，其中所述吊臂运送机构可以被致动来提供沿着所述第一可移动段的至少一部分的垂直移动；

第一多个滑轮，其位于所述柱的内部并且相配合以提供所述吊臂设备和所述至少一个可移动段的同时垂直移动，或者第二多个滑轮和线缆，从而允许所述吊臂设备相对于所述垂直轴同时垂直移动和旋转移动；以及

运送驱动系统，其包括驱动手柄，所述驱动手柄响应于操作者的控制而用于移动和操纵，其中所述驱动手柄可以针对高度和延伸度中的至少一个进行调节，其中所述驱动手柄安装在所述吊臂上并且响应于操作者的控制而用于移动和操纵；以及

发动机，其被安置来提供所述第一可移动段的垂直移动，

其中所述分段式垂直柱进一步包括至少一个额外段，所述至少一个额外段在所述第一可移动段的一侧处，在所述底座段的一侧处，或在所述底座段与所述第一可移动段之间，其中所述至少一个额外段可以沿着所述垂直轴平移到可变垂直位置。

5.如权利要求1所述的设备，其进一步包括：

制动机构，其在致动时约束所述至少第一可移动段的垂直移动，并且当所述分段式垂直柱处于收缩位置时自动地致动，其中所述垂直柱可以至少部分地绕所述垂直轴旋转，其中所述至少一个可移动段可以至少部分地绕所述底座段旋转，其中所述吊臂运送机构通过可以在轨道内移动的滚轮式载运部件而连接到所述第一可移动段。

6.一种移动式放射线摄影设备，其包括：

便携式运送框架；

分段式垂直柱，其安装于所述框架上并界定垂直轴，并且所述分段式垂直柱包括：底座段，其具有相对于所述垂直轴的固定垂直位置；和至少一个第一可移动段，其可以沿着所述垂直轴平移到可变垂直位置；

吊臂运送机构，其位于所述第一可移动段上，其中所述吊臂运送机构可以被致动以通过沿着所述第一可移动段的至少一部分移动而调节至一个高度位置；

吊臂设备，其支撑X射线源并连接到所述吊臂运送机构，并且相对于所述分段式垂直柱向外延伸；以及

配重件，其操作性地连接到所述吊臂运送机构，以与吊臂设备的移动相配合，沿着在所述垂直柱的所述第一可移动段内延伸的轴杆，而将所述吊臂运送机构移位到多个垂直位置中的任一个，

其中所述配重件具有垂直腔，所述垂直腔被安置来接受在所述配重件内部行进的线缆，所述线缆在提供所述第一可移动段的移动的两个或更多个滑轮之间延伸。

7.一种用于在可变高度处安装X射线源以供使用的方法，所述方法包括：

提供分段式垂直柱，所述分段式垂直柱包括：底座段，其具有相对于所述垂直轴的固定垂直位置；和至少一个第一可移动段，其可以沿着所述垂直轴平移到可变垂直位置；

将吊臂运送机构连接到所述第一可移动段上，其中所述吊臂运送机构可以被致动以提供沿着所述第一可移动段的至少一部分的垂直移动；

将吊臂设备连接到所述吊臂运送机构，所述吊臂运送机构具有用于定位到所需高度处的X射线源；以及

将配重件连接到所述吊臂运送机构，其中所述配重件在所述垂直柱的所述第一可移动段中的轴杆内在所述垂直轴的方向上行进，并且其中，在所述吊臂运送机构的一个或多个位置处，所述配重件的一部分向上延伸超出所述轴杆。

8.如权利要求7所述的方法，其进一步包括在所述配重件内部提供空腔以允许连接线缆行进以用于支撑所述至少所述第一可移动段的垂直平移。

9.一种移动式放射线摄影设备，其包括：

滚轮式运送框架；

吊臂，其连接到所述运送框架并支撑X射线源；以及

运送驱动系统，其包括驱动手柄，所述驱动手柄响应于操作者的控制而用于移动和操纵，其中所述驱动手柄可以针对高度和延伸度中的至少一个进行调节。

10.一种移动式放射线摄影设备，其包括：

滚轮式运送框架；

吊臂，其连接到所述运送框架并支撑X射线源；以及

运送驱动系统，其包括驱动手柄，所述驱动手柄安装在所述吊臂上并且响应于操作者的控制而用于移动和操纵。

Images