CN105101876B - X射线装置 - Google Patents
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Abstract
一种X射线装置,其具有检测器和X射线源,该检测器设置在可动单元上的检测器并且被分配给第一定位单元,该X射线源设置在弯曲的第二定位单元上。
Description
技术领域
本发明涉及一种移动X射线装置。
背景技术
例如,在医疗介入之前和期间出于诊断之目的,并且在医疗之后出于监测之目的,使用成像方法,尤其是X射线成像方法。X射线成像方法也用于规划之目的和记录疾病发展过程。为了能够在任何位置处使用X射线装置,X射线装置设计成是可动的。为了得到单独的X射线图像或者一系列X射线图像,将移动X射线装置拉倒患者处,以便创建患者部分区域的单独的2D X射线图像或者一系列2D X射线图像。来自一系列2D X射线图像的图像数据可以用于计算3D成像。鉴于为了提供移动性而减轻的重量,要求高计算复杂度,以便产生切片图像和/或3D图像。同样,如果目的是产生对象的局部区域的放大图像,则要求的定位和计算复杂性增加。
发明内容
本发明解决的问题是实现另一种X射线装置,其中,除了2D图像和/或一系列2D图像之外,还可以获得切片图像和/或3D图像。
本发明通过权利要求1的特征来实现。
本发明的主题是具有用于检测器的第一定位单元和用于X射线源的第二定位单元的移动X射线装置。第一定位单元由至少一个铰接臂构成,并且第二定位单元由至少一个弧形定位元件构成。
本发明提供了如下优点:X射线源和检测器可自由定位。
本发明提供了如下优点:移动X射线装置的检测器和X射线源分别设置在可独立控制的定位单元上。
本发明提供了如下优点:待进行X射线照射的对象保持在等深点。
本发明提供了如下优点:可以产生对象的任何所需位置的2D图像而不增加耗时。
本发明提供了如下优点:X射线束的方向追踪在对象周围移动的检测器而X射线源保持静止。
本发明提供了如下优点:通过由检测器导向的2D X射线成像实现紧凑操作。
本发明提供了如下优点:在X射线源和检测器的快速空间定向期间在用于3D计算的一系列2D图像中实现高稳定度。
本发明提供了如下优点:在停靠位置中固定在铰接臂上的X射线源和检测器能够按照节省空间的方式定位。
本发明提供了如下优点:可以使检测器非常靠近待进行X射线照射的对象,并且在整个图像区域中可以看见该对象。
本发明提供了如下优点:移动X射线装置具有低重心。
本发明提供了如下优点:仅可以通过双AP/PA(前后/后前)成像形成3D图像。
本发明提供了如下优点:借由可以设计成伸缩件似的铰接臂,可以始终绕对象行进。
本发明提供了如下优点:移动X射线装置具有紧凑的结构,并且可以停靠在操作台下方,处于不会碍事的位置中。
本发明提供了如下优点:也可以获取绕操作台的横轴倾斜的X射线图像。
本发明提供了如下优点:可以获取并且组合X射线图像而没有视差。
附图说明
下面参照附图更加详细地阐释本发明,在图中:
图1示出了X射线装置的侧视图;
图2示出了另一侧视图;
图3示出了另一侧视图;以及
图4示出了X射线装置的平面图。
具体实施方式
移动X射线装置具有:检测器以及X射线源,该检测器设置在可动单元上并且分配给第一定位单元;该X射线源设置在弧形第二定位单元上。
在图1中示出了移动X射线装置RE。对于检测器D和X射线源RQ,X射线装置RE具有各自的定位单元GA、CB,该定位单元GA、CB可彼此独立地控制。X射线源RQ和检测器D可以按照彼此定向的方式来控制。在图示的定向中,从X射线源RQ发出的X射线锥RK通过检测器D检测。检测器D由第一定位单元GA导向,并且X射线源RQ由第二定位单元CB导向。第一和第二定位单元GA、CB按照可以使检测器D和X射线源RQ彼此对齐的方式来设计。针对X射线图像,X射线源RQ的X射线束或者X射线锥RK可以在对象周围移动,从而追踪检测器D的旋转和/或轨道迹线。移动X射线装置RE具有可动单元FE。后者按照使接收第一定位单元GA的机架C和用于第二定位单元CB的部分的第一导向元件FGE1设置在其上的方式来设计。用于导向第二定位单元CB的部分的第二导向元件FGE2设置在机架C上。在其底侧,可动单元FE配备有运送单元,例如,辊子或者轮子R。运送单元可以手动地和/或电子地控制。在机架C中提供有控制计算机和图像计算机BR,该控制计算机用于对第一和第二定位单元GA、CB进行定位的控制元件,该图像计算机BR用于处理2D X射线图像并且用于计算由大量2D X射线图像形成的数据量以给出经X射线照射的对象的切片图像或者3D表示。
借由控制计算机SR,可以发起与停靠位置有关的控制信号和对移动X射线装置的重新定位。第一定位单元GA配置有第一和第二铰接臂GA1、GA2。第一和/或第二铰接臂GA1、GA2可以具有伸缩元件。第一铰接臂GA1经由第一铰接件G1连接至机架C,而第一铰接臂GA1和第二铰接臂GA2通过第二铰接件G2连接,并且检测器单元D连接至在第二铰接臂GA2的自由端处的第三铰接件G3。第一、第二和第三铰接件G1、G2、G3所有都可锁定,并且分别具有至少一个自由度。第二定位单元CB配置有第一和第二定位元件CB1、CB2。检测器D固定在第二铰接臂GA2上,并且X射线源RQ固定在第二可定位件CB1上,以便可经由可控制的铰接件移动到所有侧。第二定位单元CB的第一和第二定位元件CB1、CB2配置为像圆弧。第一定位元件CB1形成圆的第一外弧,并且第二定位元件CB2形成圆的第二内弧。至少通过在可动单元FE的底板面积中的第一导向元件FGE1,和/或通过第二导向元件FGE2,将第一定位元件CB1导向并且固定在机架C上。第二定位元件CB2位于第一定位元件CB1中,并且经由导向元件与第一定位元件CB1连接。第一定位元件CB1和第二定位元件CB2的定向可以沿着表示出来的第一和第二移动方向BW1和BW2进行。检测器D可以定向为与X射线源RQ的定向匹配。第二定位元件CB2的至少三侧也可以被第一定位元件CB1封闭。设置在第二定位元件CB2处/上的X射线源RQ的位置可以通过第二定位元件CB相隔第一定位元件CB1的伸缩布置来获得。在另一实施例中,X射线源RQ还可以沿着第二定位元件CB2移动。X射线源RQ的移动可以电子地耦合至检测器D。检测器D的定向可以根据X射线源的定向而进行。取决于待获取的X射线图像,检测器D可以朝着患者或者远离患者定位。在单独的2D图像的情况下,也可以通过改变床L来影响离X射线源的距离。可以将检测器D和/或X射线源RQ导向在设置在患者P中的等深点IZ周围。
可动单元FE配备有辊子或者轮子R。这些辊子或者轮子R可经由控制计算机并且经由控制电子设备按照使X射线单元RE的行进方向可以预定义的方式来控制。可以通过传感器来辅助行进方向。可以通过电磁和/或光学导航系统来执行重新定位。可以通过电马达驱动来辅助辊子或者轮子R的调节和定向。用移动方向BWR来表示移动X射线单元RE的移动方向。除了辊子和/或轮子R的方向的电子调节之外,针对驱动辊子和/或轮子R以将X射线装置RE从使用位置运走以及运送到使用位置,也提供了马达辅助。
图2和图3分别示出了X射线装置RE的检测器D和X射线源RQ的可能定向。在这些图示中,检测器D示出为分别定位在床L之侧以及定位在床L下方。与检测器D的空间布置对齐,X射线源RQ定向在患者P之侧或者上方。X射线源RQ在患者P周围或者床L周围的圆弧上移动。
第一和第二弧形定位元件CB1、CB2按照使它们可以在对象P周围形成至少一半圆的方式来设计。借由第一定位元件CB1的移动以及第二定位元件CB2的追踪移动,X射线源RQ能够在患者P周围描出完整的圆。借由表示出来的在患者P中表示的等深点IZ周围的迹线,可以获取患者P的多个2D X射线图像,并且在此处未详细示出或者描述的图像计算机单元中,可以对这些2D X射线图像进行处理,以给出切片图像和/或3D数据记录。利用随后的处理程序,然后可以通过3D数据记录创建单独的切片图像和/或3D图像,并且可以将这些单独的切片图像和/或3D图像用于诊断之目的。
图4示出了X射线装置RE的平面图。该图示示出了借由铰接件G1、G2连接的铰接臂GA1、GA2的配置。在本实施例中,第一铰接件G1与设置在机架C中的固定驱动装置BA啮合。第一铰接件G1的从机架C伸出的部分连接至第一铰接臂GA1。利用本实施例,示出了第一和第二铰接臂GA1、GA2的横向布置。检测器D经由第三铰接件G3布置在第二铰接臂GA2的端部处。在检测器D的这种定向中,检测器D定位在患者P上方。该图示也示出第二定位元件CB由第一弧形定位元件CB1和第二弧形定位元件CB2构成。第二定位元件CB2与形成在第一定位元件CB1中的导向元件啮合。
检测器D的定位和X射线源RQ的定位可以手动地进行,或者通过马达或者部分地通过马达而进行。对于X射线图像,X射线源RQ也可以保持静止,而X射线源RQ的束方向追踪检测器D的迹线。检测器D的追踪或者检测器D的定向可以根据束定向的调节来进行。当手术团队确定了迹线时,可以在电马达的协助下,将该迹线独立地并且完全电子地导航。X射线源RQ固定在两个弧形定位元件CB1、CB2的内部,这两个弧形定位元件CB1、CB2中的一个在另一个内部运行。借由检测器D和X射线源RQ的可用位置,可以通过大量成像方向来对患者P成像。这两个弧形定位元件CB1、CB2都采用其接近可动单元FE的停靠位置。
借由光束定位器,一方面,能够将检测器D定向,并且另一方面,可以向医生或者放射科医生显示正在照射的患者的区域。
附图标记列表
RE X射线装置
P 患者
L 床
D 检测器
RQ X射线源
RK X射线锥
IZ 等深点
C 机架
BA 紧固驱动装置
SR 控制计算机
BR 图像计算机
GA 第一定位单元
GA1 第一定位单元的第一铰接臂
GA2 第一定位单元的第二铰接臂
G1 第一铰接件
G2 第二铰接件
G3 第三铰接件
CB 第二定位单元
CB1 第二定位单元的第一定位元件
CB2 第二定位单元的第二定位元件
FE 可动单元
FGE1 第一导向元件
FGE2 第二导向元件
BW1 第一移动方向
BW2 第二移动方向
R 辊子/轮子
BWR 移动方向
Claims (7)
1.一种X射线装置,其特征在于,为检测器(D)提供第一定位单元(GA)并且为X射线源提供第二定位单元(CB),所述第一和第二定位单元(GA、CB)在它们的运动过程中能够按照彼此匹配的方式定位,并且其特征在于,所述第一定位单元(GA)由至少一个铰接臂(GA1、GA2)构成并且所述第二定位单元(CB)由第一和第二弧形定位元件(CB1、CB2)构成,并且其特征在于,所述第一定位单元(GA)经由机架(C)布置在可动单元(FE)上,所述第二定位单元(CB)布置在所述可动单元(FE)上,并且所述第一定位单元(GA)和所述第二定位单元(CB)能够彼此独立地控制,
其中,所述至少一个铰接臂(GA1、GA2)经由从所述机架(C)伸出的第一铰接件(G1)连接至所述机架(C),并且
其中,所述第一和第二弧形定位元件(CB1、CB2)覆盖超过180°的弧线段。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述第二定位单元(CB)的第一弧形定位元件(CB1)可动地安装在所述可动单元(FE)上并且能够固定在所述可动单元(FE)上,所述可动单元(FE)具有第一导向元件(FGE1)。
3.根据前述权利要求1至2中任一项所述的装置,其特征在于,所述第二定位单元(CB)具有第一和第二弧形定位元件(CB1、CB2),所述第二弧形定位元件(CB2)固定安装在所述第一弧形定位元件(CB1)上或者固定安装在所述第一弧形定位元件(CB1)中。
4.根据前述权利要求1至2中任一项所述的装置,其特征在于,所述第一和第二弧形定位元件(CB1、CB2)在止动位置中彼此上下设置。
5.根据前述权利要求1至2中任一项所述的装置,其特征在于,所述第一弧形定位元件(CB1)可动地安装在机架(C)和可动单元(FE)之间的第一和第二导向元件(FGE1、FGE2)上并且能够固定在所述第一和第二导向元件(FGE1、FGE2)上。
6.根据前述权利要求1至2中任一项所述的装置,其特征在于,所述X射线源(RQ)的束源能够追踪可自由定位的检测器(D)。
7.一种用于X射线装置的方法,其特征在于,用于检测器(D)的第一定位单元(GA)和用于X射线源(RQ)的第二定位单元(CB)在它们的运动过程中能够按照彼此匹配的方式定位,所述第一定位单元(GA)由至少一个铰接臂(GA1、GA2)构成并且所述第二定位单元(CB)由第一和第二弧形定位元件(CB1、CB2)构成,所述第一定位单元(GA)经由机架(C)布置在可动单元(FE)上,所述第二定位单元(CB)布置在所述可动单元(FE)上,并且所述第一定位单元(GA)和所述第二定位单元(CB)能够彼此独立地控制,其中,所述至少一个铰接臂(GA1、GA2)经由从机架(C)伸出的第一铰接件(G1)连接至所述机架(C),并且其中,所述第一和第二弧形定位元件(CB1、CB2)覆盖超过180°的弧线段。
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