CN104434149A - 行走式机器人托举装置及医疗摄影系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行走式机器人托举装置及医疗摄影系统，所述及医疗摄影系统依次设置有支撑座、旋转调节部、第一伸缩部和基座，所述支撑座用于固定X射线源或射线探测器；所述旋转调节部用于调节支撑座的方向；所述第一伸缩部，用于调节该行走式机器人托举装置的高度；所述基座可在地面自由移动；所述医疗摄影系统通过将X射线源和射线探测器安装在可自由移动的行走式机器人托举装置上，医生或操作者控制行走式机器人托举装置，X射线源和射线探测器在行走式机器人托举装置的带动下移动、旋转或改变倾斜角度，使X射线源和射线探测器彼此配合进行拍摄；结构简单，使用方便，而且节省了检查室的空间。

Description

行走式机器人托举装置及医疗摄影系统

技术领域

本发明涉及一种托举装置及使用该托举装置的医疗摄影系统，尤其涉及一种行走式机器人托举装置及医疗摄影系统。

背景技术

现有数字减影或数字拍片检查时，X射线源和射线探测器通常固定在机架上，由机架带动进行多自由度运动。

由于机架是固定在地面或者天花板上的，这样，一方面限制了X射线源和射线探测器运动的灵活性，另一方面由于机架结构复杂，也给检查室其他设备的布置造成不便。

以数字减影血管造影设备（Digital Subtraction Angiography；DSA）为例，C形或G形机架围绕受检者扫描成像的SID（源像距：X射线源到X射线探测器成像面的距离）要求在120cm，限制了医生的操作空间；机架的运动空间还会限制周围电气设备布置。

现有的DSA设备如图1所示；包括X射线源10、射线探测器20和机架30；所述X射线源10、射线探测器20分别固定在机架30的两端，相对设置，机架30呈C形或G形，X射线源10、射线探测器20分别位于病床40的上方和下方。

现有的数字X射线摄影（Digital Radiography,DR）设备如图2所示，包括X射线源10、射线探测器20、胸片架50和悬吊架60，所述X射线源10固定在悬吊架60上、射线探测器20固定在胸片架50上。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种行走式机器人托举装置及医疗摄影系统，使X射线源或射线探测器运动灵活自由，节省检查室空间。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种行走式机器人托举装置，依次设置有支撑座、旋转调节部、第一伸缩部和基座，所述支撑座用于固定X射线源或射线探测器；所述旋转调节部用于调节支撑座的方向；所述第一伸缩部，用于调节该行走式机器人托举装置的高度；所述基座可在地面自由移动。

上述的行走式机器人托举装置，其中，所述第一伸缩部包括多层形状相互匹配的壳体，所述每相邻两层的壳体大小不同并相连形成伸缩式外壳。

上述的行走式机器人托举装置，其中，所述基座下面安装有滚轮。

上述的行走式机器人托举装置，其中，所述第一伸缩部和基座的形状均为圆柱形。

上述的行走式机器人托举装置，其中，还包括第二伸缩部，所述第二伸缩部和第一伸缩部垂直相连，用于调节该行走式机器人托举装置水平方向的延伸长度。

上述的行走式机器人托举装置，其中，所述第二伸缩部包括多层形状相互匹配的壳体，所述每相邻两层的壳体大小不同并相连形成伸缩式外壳。

上述的行走式机器人托举装置，其中，所述第二伸缩部的形状和第一伸缩部相同，并通过一方块部件和第一伸缩部垂直相连。

本发明为解决上述技术问题而采用的另一技术方案是提供一种医疗摄影系统，包括第一行走式机器人托举装置、第二行走式机器人托举装置、X射线源和射线探测器，所述第一行走式机器人托举装置的第一支撑座上固定有X射线源，所述第二行走式机器人托举装置的第二支撑座上固定有射线探测器。

上述的医疗摄影系统，其中，所述医疗摄影系统为DSA系统或DR系统。

上述的医疗摄影系统，其中，所述医疗摄影系统还包括带运动轨迹选择单元的控制器，用于选择、修改和显示X射线源或/和射线探测器的运动轨迹。

上述的医疗摄影系统，其中，所述运动轨迹选择单元为存储在控制器中的查找表。

上述的医疗摄影系统，其中，所述医疗摄影系统为DSA系统，所述控制器中还包括预校准单元，用于对X射线源或/和射线探测器的运动轨迹进行预校准。

上述的医疗摄影系统，其中，对所述运动轨迹进行预校准方式为；对需要校准的所有位置，在三维空间中重复测量X射线源和射线探测器的位置和运动方向；将测量的位置和运动方向值存储于一参考表中；基于获取的2D投影数据与所述参考表的对应关系，对所述DSA系统进行校准。

本发明为解决上述技术问题而采用的第三种技术方案是提供一种医疗摄影系统，包括权利要求第一行走式机器人托举装置、第二行走式机器人托举装置、X射线源和射线探测器，所述第一行走式机器人托举装置的第一支撑座上固定有射线探测器，所述第二行走式机器人托举装置的第二支撑座上固定有X射线源。

上述的医疗摄影系统，其中，所述医疗摄影系统为DSA系统或DR系统。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的行走式机器人托举装置及医疗摄影系统，所述医疗摄影系统通过将X射线源和射线探测器安装在可自由移动的行走式机器人托举装置上，医生或操作者控制行走式机器人托举装置，X射线源和射线探测器在行走式机器人托举装置的带动下移动、旋转或改变倾斜角度，使X射线源和射线探测器彼此配合进行拍摄；使用所述行走式机器人托举装置代替现有结构复杂的机架、胸片架或悬吊架，结构简单，使用方便，而且节省了检查室的空间。

附图说明

图1为现有DSA设备的结构示意图；

图2为现有DR设备的结构示意图；

图3为本发明实施例中行走式机器人托举装置的结构示意图；

图4为本发明实施例中另一行走式机器人托举装置的结构示意图；

图5为本发明实施例中医疗摄影系统的结构示意图；

图6为本发明另一实施例中医疗摄影系统的结构示意图。

图中：

10X射线源      20射线探测器   30机架         40扫描床

50胸片架       60悬吊架       1支撑座        2旋转调节部

3第一伸缩部    4基座          5第二伸缩部

41滚轮         32方块部件     70第一行走式机器人托举装置

71第一支撑座   80第二行走式机器人托举装置    81第二支撑座

90受检者

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图3为本发明实施例中行走式机器人托举装置的结构示意图。

请参见图3，本发明提供的第一行走式机器人托举装置，依次设置有支撑座1、旋转调节部2、第一伸缩部3和基座4，支撑座1用于固定X射线源或射线探测器；旋转调节部2用于调节支撑座的方向，使安装在支撑座1上的X射线源或射线探测器旋转或改变倾斜角度；第一伸缩部3，用于调节该行走式机器人托举装置的高度；所述基座4可在地面自由移动。较佳地，第一伸缩部3包括多层形状相互匹配的壳体31，每相邻两层的壳体31大小不同并相连形成伸缩式外壳。基座4下面安装有滚轮41，以便在地面上自由移动。优选地，第一伸缩部3和基座4的形状均为圆柱形。旋转调节部2可以为万向轴等，连接在第一伸缩部3和支撑座1之间。

请参见图4，本发明提供的第二行走式机器人托举装置，在第一行走式机器人托举装置的基础上增加第二伸缩部5，第二伸缩部5和第一伸缩部3垂直相连，用于调节该行走式机器人托举装置水平方向的延伸长度。与第一伸缩部3结构一致，第二伸缩部4包括多层形状相互匹配的壳体41，每相邻两层的壳体41大小不同并相连形成伸缩式外壳。较佳地，第二伸缩部4的形状和第一伸缩部3相同，第二伸缩部4的一端通过一方块部件32和第一伸缩部3垂直相连；第二伸缩部4的另一端与支撑座1相连。

在进行数字减影检查时，将X射线源和射线探测器分别固定在第一行走式机器人托举装置和第二行走式机器人托举装置上，第一行走式机器人托举装置位于扫描床下方，X射线源或射线探测器固定于第一行走式机器人托举机构的支撑座1上，第一行走式机器人托举装置带动X射线源或射线探测器在扫描床下方运动，配合扫描床上方的第二行走式机器人托举装置进行拍片。

在进行数字拍片检查时，对于站立式DR设备，一个第一行走式机器人托举装置的支撑座1固定X射线源，另一个第一行走式机器人托举装置的支撑座1固定射线探测器。医生或操作者控制上述两个行走式机器人托举装置，使X射线源和射线探测器彼此相对，进行拍片。对于躺卧式DR设备，X射线源和射线探测器分别固定在第一行走式机器人托举装置和第二行走式机器人托举装置上，第一行走式机器人托举装置和第二行走式机器人托举装置相互配合，使X射线源和射线探测器彼此相对，实现拍片。

在本发明中，较佳地，将上述的第一行走式机器人托举装置和第二行走式机器人托举装置结合使用在医疗摄影系统上，相互配合完成检查，具体实施方式见下面两个实施例。

实施例1

请参见图5，本实施例提供的医疗摄影系统，包括第一行走式机器人托举装置70和第二行走式机器人托举装置80、X射线源10和射线探测器20，第一行走式机器人托举装置70的第一支撑座71上固定有X射线源10，第二行走式机器人托举装置80的第二支撑座81上固定有射线探测器20。

当医疗摄影系统为DSA系统，在进行数字减影检查时，第一行走式机器人托举装置70位于扫描床40下方，X射线源10固定于第一行走式机器人托举装置70的第一支撑座71上，第一行走式机器人托举装置带动X射线源在扫描床40下方运动。第二行走式机器人托举机构位于扫描床40一侧，射线探测器20固定于第二行走式机器人托举装置80的第二支撑座上，第二行走式机器人托举装置80带动射线探测器20在扫描床40上方运动。第二行走式机器人托举装置80与第一行走式机器人托举装置70配合，即可完成数字减影检查。

当医疗摄影系统为DR系统，在进行数字拍片检查时，第一行走式机器人托举装置70的第一支撑座71上固定X射线源10，第二行走式机器人托举装置80的第二支撑座81上固定射线探测器20。医生或操作者控制上述两个行走式机器人托举装置，使X射线源10和射线探测器20彼此相对，进行拍片。

实施例2

请参见图6，本实施例提供的医疗摄影系统，包括第一行走式机器人托举装置70、第二行走式机器人托举装置80、X射线源10和射线探测器20，第一行走式机器人托举装置70的第一支撑座71上固定有射线探测器20，第二行走式机器人托举装置80的第二支撑座81上固定有X射线源10。

当医疗摄影系统为DSA系统，在进行数字减影检查时，第一行走式机器人托举装置70位于扫描床40下方，射线探测器20固定于第一行走式机器人托举装置70的第一支撑座71上，第一行走式机器人托举装置70带动射线探测器20在扫描床40下方运动。第二行走式机器人托举机构位于扫描床40一侧，X射线源10固定于第二行走式机器人托举装置80的第二支撑座上，第二行走式机器人托举装置80带动X射线源10在扫描床40上方运动。第二行走式机器人托举装置与第一行走式机器人托举装置配合，即可完成数字减影检查。

当医疗摄影系统为DR系统，在进行数字拍片检查时，第一行走式机器人托举装置70的第一支撑座71上固定射线探测器20，第二行走式机器人托举装置80的第二支撑座81上固定X射线源10。医生或操作者控制第一行走式机器人托举装置70和第二行走式机器人托举装置80，使X射线源10和射线探测器20彼此相对，进行拍片。

本发明提供的医疗摄影系统还包括带运动轨迹选择单元的控制器，用于选择、修改和显示X射线源或/和射线探测器的运动轨迹。例如可以是计算机生成的查找表，允许操作者选择存储在标准轨迹存储器中的多个轨迹中的一个或者选择用户定义的轨迹。上述操作可以以多种方式进行，例如，通过将轨迹显示在图形用户界面上或者允许操作者用光标移动部分轨迹。本领域技术人员理解，所述自动轨迹选择单元还允许操作者通过数学方法、程序等定义轨迹。

当用于数字减影检查时（DSA），本发明提供的医疗摄影系统还可以包括带有预校准单元的控制器，用于对X射线源或/和射线探测器的运动轨迹进行预校准。本领域技术人员知晓，机械稳定性是影响DSA设备成像的一个重要因素，基于上述原因，本发明的DSA设备系统在调整运动姿态的过程中，同样可能会和理想的运动轨迹产生偏差，这种偏差进而会影响2D投影角度，从而导致由2D投影数据重建的3D图像的质量受到影响。

为了尽可能消除机械稳定性给3D图像带来的影响，预校准单元对X射线源和射线探测器的运动轨线进行预校准。具体而言，对DSA设备进行预校准可以采用如下方式：对需要校准的所有位置，在三维空间中重复测量X射线源和射线探测器的位置和运动方向；将测量的位置和运动方向值存储于一参考表中；基于获取的2D投影数据与所述参考表的对应关系，对所述DSA设备进行校准。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (15)

1.一种行走式机器人托举装置，其特征在于，依次设置有支撑座（1）、旋转调节部（2）、第一伸缩部（3）和基座（4），所述支撑座（1）用于固定X射线源或射线探测器；所述旋转调节部（2）用于调节支撑座（1）的方向；所述第一伸缩部（3），用于调节该行走式机器人托举装置的高度；所述基座（4）可在地面自由移动。 

2.如权利要求1所述的行走式机器人托举装置，其特征在于，所述第一伸缩部（3）包括多层形状相互匹配的壳体（31），所述每相邻两层的壳体（31）大小不同并相连形成伸缩式外壳。 

3.如权利要求1所述的行走式机器人托举装置，其特征在于，所述基座（4）下面安装有滚轮（41）。 

4.如权利要求1所述的行走式机器人托举装置，其特征在于，所述第一伸缩部（3）和基座（4）的形状均为圆柱形。 

5.如权利要求1所述的行走式机器人托举装置，其特征在于，还包括第二伸缩部（5），所述第二伸缩部（5）和第一伸缩部（3）垂直相连，用于调节该行走式机器人托举装置水平方向的延伸长度。 

6.如权利要求5所述的行走式机器人托举装置，其特征在于，所述第二伸缩部（4）包括多层形状相互匹配的壳体（41），所述每相邻两层的壳体（41）大小不同并相连形成伸缩式外壳。 

7.如权利要求5所述的行走式机器人托举装置，其特征在于，所述第二伸缩部（4）的形状和第一伸缩部（3）相同，并通过一方块部件（32）和第一伸缩部（3）垂直相连。 

8.一种医疗摄影系统，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的第一行走式机器人托举装置（70）、权利要求5-7任一项所述的第二行走式机器人托举装置（80）、X射线源（10）和射线探测器（20），所述第一行走式机器人托举装置（70）的第一支撑座（71）上固定有X射线源（10），所述第二行走式机器人托举装置（80）的第二支撑座（81）上固定有射线探测器（20）。 

9.如权利要求8所述的医疗摄影系统`，其特征在于，所述医疗摄影系统为DSA系统或DR系统。 

10.如权利要求8或9所述的医疗摄影系统，其特征在于，所述医疗摄影系统 还包括带运动轨迹选择单元的控制器，用于选择、修改和显示X射线源或/和射线探测器的运动轨迹。 

11.如权利要求10所述的医疗摄影系统，其特征在于，所述运动轨迹选择单元为存储在控制器中的查找表。 

12.如权利要求10所述的医疗摄影系统，其特征在于，所述医疗摄影系统为DSA系统，所述控制器中还包括预校准单元，用于对X射线源或/和射线探测器的运动轨迹进行预校准。 

13.如权利要求12所述的医疗摄影系统，其特征在于，对所述运动轨迹进行预校准方式为；对需要校准的所有位置，在三维空间中重复测量X射线源和射线探测器的位置和运动方向；将测量的位置和运动方向值存储于一参考表中；基于获取的2D投影数据与所述参考表的对应关系，对所述DSA系统进行校准。 

14.一种医疗摄影系统，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的第一行走式机器人托举装置（70）、权利要求5-7任一项所述的第二行走式机器人托举装置（80）、X射线源（10）和射线探测器（20），所述第一行走式机器人托举装置（70）的第一支撑座（71）上固定有射线探测器（20），所述第二行走式机器人托举装置（80）的第二支撑座（81）上固定有X射线源（10）。 

15.如权利要求10所述的医疗摄影系统`，其特征在于，所述医疗摄影系统为DSA系统或DR系统。