CN108601573A - 放射成像设备 - Google Patents

Abstract

提供一种放射成像设备(1)，其包括：机架(2)，限定适于容纳待分析的患者的一个部位的分析区域(2a)和围绕中心轴线(2c)伸展的圆形伸展轨迹(2b)；机架(2)包括适于发出辐射能的弹簧(21)；检测器(22)，适于在辐射能穿过分析区域(2a)后接收辐射能；壳体(23)，限定用于源(21)和检测器(22)的外壳容积，并包括底部拱形模块(231)和相对于底部拱形模块(231)可移动的拱形模块(232a、232b)，以改变壳体(23)的角度伸展；拱形模块(231、232a、232b)的移动装置(24)，包括底部引导件(241)，与底部拱形模块(231)一体，并限定以中心轴线(2c)为中心的底部圆形运动轨迹(241a)；移动引导件(242)，与移动拱形模块(232a、232b)一体，并限定以中心轴线(2c)为中心的圆形运动轨迹(241a)；和推力组件(243)，适于接合引导件(241、242)，从而指挥拱形模块(231、232a、232b)围绕中心轴线(2c)旋转。

Description

放射成像设备

技术领域

本发明涉及如权利要求1的前序部分中所述类型的放射成像设备。

具体而言，本发明涉及一种适用于医疗/兽医领域的设备，以获得患者的内部解剖结构的至少一个部位的图像，并且因此执行对所述患者的分析、诊断或其他评估。

背景技术

众所周知，无论所执行的分析(断层摄影、X射线或荧光检查)是什么，目前市场上的X射线成像设备具有基本上相同的基本结构。

该结构提供了放置患者的床，适于控制设备操作的控制站；机架(gantry)，呈O形，限定了一腔，待分析的部位被置入该腔中，并适于对患者进行放射成像；以及一支撑件，支撑机架和床，并能够相互平移床和机架。

具体地，X射线源、在X射线穿过床之后接收X射线的检测器、以及患者被放置在机架内。

此外，为了执行具有不同倾斜度或断层摄影的扫描，放射设备具有旋转构件，该旋转构件通过旋转整个机架或仅旋转围绕患者的源和检测器，使得能够以不同角度执行扫描。

上述现有技术具有几个显著的缺点。

第一个重要缺点是目前可用的放射成像设备特别庞大。

事实上，必须包含源、检测器和旋转构件的机架特别庞大。在实践中，它的直径至少等于1.5米，因此不能通过医院的门或其他通道。

因此，例如，如果进行放射成像以检查手术的结果，则必须将患者移离手术台，放在医院病床上，在医院中移动到放射成像设备所在的房间，再次抬起，然后放在设备的床上。

由于需要使源和检测器旋转至少360°的角度幅度，这需要使用复杂且费力的旋转构件，这进一步增加了缺点。

应该注意的是，为了解决这些问题，开发出了一放射设备，其包括：C形机架，所述“C臂”由实心C形拱形体构成，源和检测器被整体约束在其端部；和整个C臂的特定旋转构件。

该解决方案虽然部分地解决了上述缺点，但是具有一些重大缺点。

事实上，这些放射成像设备仅能够使源和检测器以不大于200°的有限角度幅度旋转。

结果，在执行断层摄影期间，他们仅能够以特定角度捕获图像，并且因此执行质量下降的放射图像的重建，所以难以被医生读取。

结果，这些放射成像设备通常设计用于单一功能，通常仅用于荧光检查，因此具有较小的功能灵活性。

此外，有限的旋转不允许C臂设备从任何角度执行扫描。

值得注意的是，这些缺点的相关性如何极大地限制了具有C臂机架的设备的使用，使得放射成像设备目前最常用于具有O形机架的设备。

发明内容

在这种情况下，本发明的技术目的是设计一种能够基本上克服上述缺点的放射成像设备。

在所述技术目的的范围内，本发明的一个重要目的是获得一种成像设备，该成像设备能够容易地移动患者，并且最重要的是，消除或降低对患者的风险而不降低角度扫描幅度。

特别地，本发明的一个重要目的是提供一种放射成像设备，其具有减小的尺寸，但是仍然能够执行等于至少360°的角度幅度的扫描。

通过如所附权利要求1所述的放射成像设备来实现技术目的和指定目的。

在从属权利要求中描述了优选实施例。

附图说明

参考附图，根据以下对本发明的优选实施例的详细描述，本发明的特征和优点是显而易见的，在附图中：

图1a-图1e按可能的操作顺序以立体图示出了根据本发明的放射成像设备；

图2以主视图示出了在图1a-图1e的操作顺序的步骤中的放射成像设备的横截面；

图3示出了放射成像设备的横截面的一部分；

图4a-图4b以横截面示出了根据本发明的放射成像设备的两种不同构造的组件；以及

图5示出了放射成像设备的一部分。

具体实施方式

在本文中，当使用了诸如“约”或其他类似术语(例如“近似”或“基本上”)等词语时，测量值、数值、形状和几何参数(例如垂直度和平行度)应被理解为不会因生产和/或制造误差而造成任何测量误差或不准确性，尤其不会存在与其相关的数值、测量值、形状或几何参数的任何轻微的偏差。例如，如果与一个数值相关，则这些术语优选表示不超过所述数值的10％的偏差。

另外，使用诸如“第一”、“第二”、“上部”、“下部”、“主要”和“次要”之类的术语不一定是指顺序、优先关系或相对位置，而可能仅仅是用于更清楚地区分彼此不同的组件。

除非另有说明，否则如下面的讨论所证明的是，诸如“处理”、“计算机”、“计算”、“评估”等术语是指计算机或计算系统的动作和/或过程，其操作和/或处理表示为物理的数据，例如计算机系统的日志的电子量和/或类似表示为例如计算机系统、日志或其他信息存储、传输或显示设备内的物理量的其他数据的存储器。

参考所提到的附图，附图标记1总体表示根据本发明的放射成像设备。

它适用于医学领域(人类医学/兽医)，以用于对患者的内部解剖结构的至少一个部位进行放射成像。具体地，放射成像设备1适于在医学领域(人类/兽医)内使用，用于执行X射线、CAT扫描、荧光检查和其他放射成像检查。

设备1包括适于执行X射线成像的机架2；以及控制单元1a，适于管理设备1的操作，确切地说，管理至少机架2的操作。

机架2限定了分析区域2a，其适于容纳待分析的患者的至少一个部位；并且适当地，限定了在中心轴线2c上伸展并因而使其中心位于中心轴线2c上的圆形伸展轨迹2b。

应注意，在本文中，术语“轴向”、“轴向地”和类似术语表示基本平行于中心轴线2c的方向，而术语“径向”、“径向地”和类似术语表示基本垂直于中心轴线2c的方向。

圆形伸展轨迹2b位于基本垂直于中心轴线2c的平面上。

机架2包括：源21，适于发出辐射能(优选地X射线)，限定优选地近似垂直于中心轴线2c的中心传播轴线21a；检测器22，适于在辐射能穿过分析区域2a并因此穿过患者待分析的部位之后接收辐射能；壳体23，限定了用于容纳至少源21、检测器22并且基本上沿着圆形伸展轨迹2b伸展的容积。

源21包括X射线发射器，该X射线发射器限定中心轴线21a，并且可选地，倾斜系统适于相对于壳体23、X射线发射器以及因此相对于传播轴线21a、优选围绕近似平行于中心轴线2c的倾斜轴线适当地旋转，并且更优选地，穿过发射器的焦点，以便保持焦点的近似静止。

检测器22包括至少一个传感器，该传感器限定对X射线敏感的表面并且适于基于操作者所给出的命令适当地选择性地执行断层摄影、荧光检查和/或X射线。因此，它限定了至少一个敏感表面，该敏感表面适于检测辐射能、特别是基本垂直于传播轴线21a的辐射能。

至少一个传感器可以包括以下传感器中的至少一者：线性传感器，以及优选地，两个线性传感器，限定基本上共面的敏感表面；矩形传感器，被称为扁平面板，优选地适于改变有源敏感表面的伸展；直接光子计数传感器；双能量传感器；朝向中心轴线2c的凹面传感器；可变几何形状传感器：平面或凹面。

检测器22还可以包括至少一个横向和/或竖直移动装置，并且具体地，适于沿着波动轴线平移的至少一个波动器，以及适于沿着近似垂直于波动轴线的提升轴线移动传感器的提升系统。

波动器具有连接到传感器的滑块、限定波动轴线的波动引导件以及控制滑动器在波动引导件上的移动的电机(详细地，电动机)。

波动轴线基本垂直于中心传播轴线21a和中心轴线2c。

提升系统包括线性致动器，优选是电动的，适于使传感器移动，并且优选地，适于使波动器沿着提升轴线移动。

提升轴线近似平行于中心传播轴线21a并且基本垂直于中心轴线2c。

壳体23构成机架2的外体，并因此限定了整体尺寸，特别是机架2和轨迹2b的角度伸展。

壳体23(以及因此机架2)是伸缩式的，并且因此适于沿着伸展轨迹2b改变它们的角度伸展，从而优选地限定机架2的至少一个停机构造(rest configuration)和至少一个工作构造(working configuration)。

有利地，壳体23(以及因此机架2)改变它们的角度伸展，并因此改变由壳体23限定的外壳的角度伸展，从而将源21和检测器22保持在所述外壳容积内。

在停机构造中(图1a-图1b、图2、图4a)，壳体23和机架2收缩并具有最小的角度伸展。因此，壳体23、机架2以及因此圆形伸展轨迹2b限定了基本上以轴线2c为中心并且具有近似小于260°的角度伸展的圆周弧。详细地，在停机构造中，轨迹2b具有近似小于210°的角度幅度的最小角度伸展，并且更详细地，基本上等于190°。

在至少一种工作构造中(图1c-图1e、图4b)，壳体23和机架2具有圆形伸展轨迹2b，其具有比所述最小角度伸展更大的角度伸展，以至少部分地包围在分析区域2a的至少主要部分，从而允许源21和检测器22将它们自身放置在轴线2c的相对侧上，并因此放置在区域2a上。

特别地，机架2限定了最大伸展的工作构造(图1e、图4b)，其中壳体23以及因此机架2近似闭合并且呈现圆形伸展轨迹2b，其呈现360°的角度伸展，因此，限定O形机架2，该O形机架封闭并适当地横向限定整个分析区域2a。

应注意的是，如下面更全面的描述，机架2如何从一种构造转变为另一种构造，使得源21和检测器22始终保持在外壳容积内，而不管壳体23如何进行角度伸展以及机架2如何沿着圆形伸展轨迹2b进行角度伸展。

适当地，在一些情况下，如果传感器被提升系统移动的行程的幅度大于预定阈值，则检测器22可以露出并且至少部分地从壳体23突出。

实际上，为了允许提升系统沿着提升轴线移动传感器，机架2以及特别地壳体23可以具有一通窗，该通窗面向分析区域2a、并允许检测器22在沿提升轴线平移时从壳体23突出。

为了具有所述构造，壳体23包括至少两个基本上中空的模块，以便限定外壳容积。模块具有与圆形伸展轨迹2b基本上重合(即中心位于中心轴线2c上)的优选伸展轨迹，并且有利地具有允许它们相互插入/重叠的不同横截面。

详细地，壳体23包括至少一个、优选地仅一个底部拱形模块231和相对于底部模块231可移动的至少一个拱形模块，以便改变壳体23的角度伸展和机架的角度伸展，并因而改变外壳容积的角度伸展。

更详细地，壳体23包括：底部拱形模块231、第一移动拱形模块232a和第二移动拱形模块232b，该第二移动拱形模块被放置在底部模块231的与第一模块232a相对的端部处，并且优选地与所述第一模块232a基本上成镜面。

应注意的是，如下所述的移动模块232a和232b如何以依赖方式移动，即，如何同时地并且以基本相同的速度、沿着轨迹2b的相同的前进方向、并且彼此独立地移动。

拱形模块231、232a和232b具有基本相同的重心伸展轴线，优选地近似与圆形伸展轨迹2b重合。

为了在最大伸展的工作构造中具有O形机架2，模块231、232a和232b的角度幅度的和至少等于360°。优选地，所述模块231、232a和232b的角度幅度的和至少为370°，以便总是具有移动模块232a和232b的重叠区域，底部模块231适于为机架提供更大的结构稳定性。

特别地，底部拱形模块231具有近似小于240°的角度伸展，更特别地，基本上小于210°，甚至更特别地，基本上被包括在190°与160°之间。

每个移动拱形模块232a和232b具有小于底部模块231的角度半伸展的角度伸展，使得当放射成像设备处于停机构造时，移动模块232a和232b位于底部模块231内部，并且间隔开地限定底部模块231的自由扇区231a。

适当地，移动模块232a和232b优选地具有彼此相同的角度伸展，且自由扇区231a被适当地放置在底部体231的中间，即位于底部体231的伸展角的二等分线处。

特别地，每个移动拱形模块232a和232b具有一角度伸展，该角度伸展近似小于140°，且优选地近似小于120°，且更优选地，基本上被包括在90°与60°之间。

移动拱形模块232a和232b具有与底部拱形模块231的横截面不同的横截面，以便与底部模块231至少部分地重叠，并且有利地，在构造改变期间，改变移动模块232a和232b的、与底部模块231重叠的部分的伸展。优选地，移动拱形模块232a和232b的横截面小于底部模块231的横截面，以便被容纳在底部模块内部，并且有利地，在构造改变期间改变移动模块232a和232b的位于拱形底部模块231内的部分的伸展。

优选地，在停机构造中，每个拱形移动模块232a和232b完全重叠，并且确切地说，容纳在底部模块231中，使得机架2的角度伸展基本上等于底部模块231的角度伸展。更优选地，在停机构造中，移动拱形模块232a和232b完全容纳在拱形底部模块231中。

在至少一个工作构造中，移动拱形模块232a和232b中的至少一个，特别是每个移动拱形模块232a和232b，至少部分地从底部模块231突出，使得机架2的角度范围大于底部模块231的角度范围。详细地，在至少一个工作构造中，机架2的角度伸展近似等于底部模块231的角度伸展加上从拱形底部模块231突出的移动拱形模块232a和232b的每个部分的角度伸展。

需要注意的是，必须在其内部包含移动模块232a和232b的底部模块231如何限定外壳容积的一部分，其横截面基本上至少等于以及特别地大于移动模块232a和232b的横截面。因此，移动模块232a和232b的外壳容积部分的横截面基本上彼此相等并小于底部模块231的外壳容积的部分的横截面。

模块231、232a和232b可被确定为中空的拱形轮廓。

为了使至少一个移动拱形模块232a和/或232b相对于底部拱形模块231移动并因此控制工作构造与停机构造之间的通道，机架2包括至少相对于底部拱形模块231移动拱形模块232a和/或232b的移动装置24。

有利地，移动装置24适于移动所述移动模块232a和232b以及底部模块231，以便除了所述的构造改变之外，还允许源21和检测器22围绕分析区域2a旋转，并且因此围绕限定至少等于360°的最大幅度旋转的中心轴线2c旋转。

装置24至少包括：底部引导件241，与拱形底部模块231是一体的并限定底部移动轨迹241a；至少一个移动引导件242，与至少一个拱形移动模块是一体的并限定移动移动轨迹242a；以及至少一个推力组件243，适于接合引导件241和/或242中的至少一个，以控制至少一个对应的拱形模块231、232a和232b围绕中心轴线2c的旋转。

特别地，移动引导件242与移动拱形模块232a和232b是一体的。因此，它被分成两个扇区，并包括：第一扇区242b，与第一拱形移动模块232a是一体的并限定移动轨迹242a的第一部分；以及第二扇区242c，与第二拱形移动模块232b是一体的并限定移动轨迹242a的第二部分。

引导件241和242位于外壳容积的外部，并且因此位于壳体23的外部。因此，发动机(mover)242也位于壳体容积和壳体23的外部。

底部引导件241形成在拱形底部模块231的至少一个外表面上，优选地不面向分析区域2a。更优选地，它被制成在近似垂直于中心轴线2c的拱形底部模块231的外表面的至少一个上，特别是被制成在仅一个上。

移动引导件242以及因此扇区242b和242c被制成在移动拱形模块232a和232b的至少一个外表面上，适当地不面向分析区域2a。优选地，它被制成在基本上垂直于中心轴线2c的移动拱形模块232a和232b的外表面的至少一个上，特别是被制成在仅一个上。

适当地，当移动模块232a和232b至少部分地位于底部模块231内部时，引导件241和242被制成在适于彼此重叠的拱形模块231、232a和232b的外表面上。

引导件241和242以及移动轨迹241a和242a基本上是圆形的，并且近似与轴线2c同心。

优选地，移动引导件242和移动轨迹242a不同于底部引导件241和底部轨迹241a，使得当拱形移动模块232a或232b相对于拱形底部模块231移动(即，发生机架2的构造变化)时，引导件241和242的表面以及轨迹241a和242a相反地滑动而不接触并且适当地改变在底部引导件241上重叠的移动引导件242的角度伸展。

应注意的是，移动引导件242以及因此移动轨迹242a如何通过具有相对于轴线2c算出的不同半径或沿着中心轴线2c的不同位置而与底部引导件241和底部轨迹241a分开，即轨迹241a和242a的平面在两个分开的点上与中心轴线2c相交。优选地，移动引导件242和移动轨迹242a具有不同的半径，并且特别地小于底部引导件241和底部轨迹241a的半径。

被增加到底部引导件241的角度幅度的、移动引导件242的角度幅度，并且确切地说，单个扇区242b和242c的角度幅度，可以近似大于360°，使得机架2总是(即使在最大伸展的工作构造中)具有引导件241和242之间的至少一个重叠区域，即移动引导件242与底部引导件241两者都具有的区域，使得推力单元243可同时接合到引导件241和242两者。

详细地，引导件241和242的角度伸展的总和以及因此运动轨迹241a和242a的角度伸展的总和基本上至少等于360°，并且更详细地，等于380°。

确切地说，底部引导件241具有近似等于底部模块231的角度伸展。具体地，它近似地具有大约小于240°的角度伸展，优选地为210°，且更优选地，基本上在190°与180°之间。

移动引导件242具有近似小于240°的角度伸展，优选地为210°，且更优选地，近似地在190°与180°之间。详细地，每个扇区242b和242c的角度伸展等于相应移动模块232a和232b的角度伸展。更详细地，每个扇区242b和242c具有小于140°的角度伸展，优选地小于120°，并且更优选地，基本上在100°与85°之间。

推力组件243位于壳体23的外部，并且适于单独地和/或同时地接合引导件241和242，其控制拱形模块231、232a和232b的至少一部分的运动。

如图3所示，它至少包括：接合至底部引导件241的第一接合元件2431，其适于控制至少拱形底部模块231的旋转；接合至移动引导件242的至少一个第二接合元件2432，其适于控制至少一个拱形移动模块232a或232b的旋转；以及，适当地，支撑件2433，用于所述元件2431和2432。

为了允许推力组件243始终与引导件241和242中的至少一个接触，至少一个第一接合元件2431和/或至少一个第二接合元件2432可分别限定第一接合区域2431a和第二接合区域2432a，它们至少部分地径向地(即沿第一近似径向方向)彼此重叠，适当地为圆形伸展轨迹2b，并且具有合适的角度幅度。

所述径向重叠确定的事实是：如果接合区域2431a和2432a在径向方向上彼此投影，则它们具有非零的重叠。

每个接合区域2431a和2432a可被确定为元件2431或2432的表面，适于与相应的引导件241或242接触。特别地，在多个元件2431和/或2432的情况下，其被确定为包围在一些外部元件2431或2432的区域之间的拱形，适于与相应的引导件241或242接触。

优选地，推力组件243包括沿着圆形伸展轨迹2b相互成角度地隔开的一些第一接合元件2431，以便在不同的位置处接合到底部引导件241，并且因此具有更宽广的第一接合区域2431a。详细地，第一接合元件2431具有相互的角度距离，且因此第一接合区域2431a的幅度基本上至少等于10°，并且确切地说，基本上在10°与30°之间。

第一接合元件2431可被确定为(机动的、适当地电动的)齿轮，并且底部引导件241可被确定为架子。

备选地，底部引导件241基本上是光滑的，并且适当地，第一元件2431可被确定为(机动的、优选地电动的)摩擦轮(即，适当地涂覆橡胶或其他高摩擦材料或者由橡胶或其他高摩擦材料制成)，即适于接合到的底部引导件241并利用轮与底部引导件241之间的摩擦力来移动底部模块231的轮。

适当地，推力组件243包括沿着圆形伸展轨迹2b相互成角度地隔开的一些第二接合元件2432，以便在不同的位置处接合到移动引导件242，并且因此具有更宽广的第二接合区域2432a。详细地，第二接合元件2432具有相互的角度距离，因此第二接合区域2432a的幅度至少等于10°，并且确切地说，基本上在10°与30°之间。

每个第二接合元件2432被确定为至少一个(机动的、适当地电动的)齿轮，并且移动引导件242可被确定为架子。

备选地，移动引导件242近似光滑并适当地涂覆有橡胶或其他高摩擦材料，第二元件2432是(机动的，优选地电动的)摩擦轮。

最后，为了即使当移动模块232a和/或232b位于底部模块231内时，也允许2432的第二接合元件接合到移动引导件242，移动装置24包括至少一个通槽244，该通槽被制成在底部模块231上，并且适于与移动引导件242重叠，以便通过所述底部拱形模块231适当地看到它，从而允许位于壳体23外部的第二推力装置2432与限制于移动模块232a和232b(即位于壳体23内)的移动引导件242之间的接合。

特别地，移动装置24包括单个通槽244，其具有基本上等于底部拱形模块231的角度伸展并且基本上沿着第二轨迹242a伸展。备选地，它包括两个通槽244(图4b)，其中一个具有近似等于第一扇区242b的角度伸展，另一个具有近似等于第二扇区242c的角度伸展。

另外，允许模块231、232a和232b相互排他地旋转的移动装置24可包括以下至少一个：径向约束(radial constraint)，其适于防止推力组件243与引导件241和242之间的相对径向运动；以及轴向约束(axial constraint)，适于防止推力组件243与引导件241和242之间的相对轴向运动。

适当地，移动装置24包括所述径向约束和所述轴向约束两者。

如图3所示的径向约束包括至少第一支座(abutment)251，适于在与第一接合元件2431相对的一侧上接合到底部引导件241；至少第二支座252，适于在与第二元件2432相对的一侧上接合移动引导件242。

支座251和252被确定为(优选地是空转、齿状或摩擦)轮。

如图3所示的轴向约束包括：第一突出部261，从底部引导件241径向突出并且远离底部模块231，以便将第一接合元件2431包围在所述第一突出部261与底部模块231之间；以及第二突出部262，从移动引导件242径向突出并且远离移动模块232a和232b，特别地从底部模块231突出，以便将第一接合元件2431包围在所述第二突出部262与底部模块231之间。

为了使拱形模块231、232a和232b相对于底部模块231、并且因此相对于任何构造中的机架2稳定地相互锁定在任何位置，机架2包括至少一个锁，被适当地安置在壳体容积中，适于选择性地锁定或防止所述拱形模块231、232a和232b之间的相对滑动，并且因此来限定锁定位置以及释放位置，在该锁定位置中，防止模块231、232a和232b之间的相对运动，在该释放位置中，允许模块231、232a和232b之间的相对运动。

特别地，机架包括：第一锁定件，适于将第一移动模块232a稳定地约束到底部拱形模块231；以及第二锁定件，适于将第二模块232b稳定地约束到底部模块231。

确切地说，第一锁定件限定第一锁定位置和第一释放位置，在第一锁定位置中，其防止第一拱形移动模块232a与底部拱形模块231之间的相对运动；在第一释放位置中，其允许第一移动拱形模块232a与底部拱形模块231之间的相对运动。

第二锁定件限定第二锁定位置和第二释放位置，在第二锁定位置中，其防止第二移动模块232b与底部拱形模块231之间的相对运动；在第二释放位置中，其允许第二拱形移动模块232b与底部拱形模块231之间的相对运动。

每个锁可被确定为与移动模块232a和232b一体的线性致动器，该移动模块232a和232b限定与底部模块231的高摩擦接触表面，并且适于适当地沿着相对于圆形轨迹2b的基本径向方向改变其自身长度，使得在锁定位置中，接触表面压靠底部模块231，相互稳定地约束模块231、232a和232b，而在释放位置中，接触表面远离底部模块231移动，允许所述模块之间相互滑动。

最后，机架2、特别是壳体23包括位于拱形模块之间的约束装置233，其适于允许模块基本地沿着圆形伸展轨迹2b近似唯一地滑动。

因此，所述约束装置233适于防止拱形模块231、232a和232b之间的相对径向和轴向运动。

它们包括至少一个圆形接合翼片(flap)，其基本上沿着通槽244的模块的至少一部分伸展，以便相互地接合模块231、232a和232b。

特别地，约束装置233包括至少一个圆形翼片(对于每个移动拱形模块232a和232b)，至少一个圆形翼片从所述移动模块轴向地且向外部突出，以便在通槽244处与底部拱形模块231邻接。更具体地，约束装置233包括两个圆形翼片(对于每个移动拱形模块232a和232b)，两个圆形翼片适于与通槽244的相对两侧邻接。

优选地，圆形翼片具有：第一部分，从移动拱形模块232a和232b通过狭槽244轴向突出；以及第二部分，从第一部分径向突出，并且详细地，远离移动拱形模块232a和232b并且垂直于第一部分，以便将底部拱形模块231包围在所述第二部分与移动拱形模块232a和232b之间。

机架2适于改变其角度伸展，始终适当地将源21和检测器22保持在外壳容积内，而不管壳体23的角度伸展如何。因此，它可以包括至少一个支撑件，该支撑件适于将源21和检测器22约束到壳体23，并特别地，约束在外壳容积内。

具体地，支撑件适于将源21和检测器22约束到至少一个拱形模块231、232a和232b。

为了允许设备1从停机构造转为工作构造，将源21相对于中心轴线2c安置在检测器22的对面，机架2包括用于源21的第一支撑件27和用于检测器22的第二支撑件28。

具体地，第一支撑件27适于将源21稳定地约束在底部拱形模块231与移动模块232a或232b之间的一者上；第二支撑件28适于将检测器21稳定地约束在移动模块232a或232b与底部移动件231之间的一者上。更具体地，第一支撑件27和第二支撑件28适于将源21和检测器22分别稳定地约束到底部模块231以及移动模块232a或232b。

为了允许进入停机构造，第一支撑件27适于将源21悬臂式地约束到底部拱形模块(即不与底部模块231的任何内表面接触)，使得移动模块能够将其自身定位在源21与底部模块231之间。

为此目的，如图4a和图4b所示，第一支撑件27包括：支柱(prop)271，与底部模块231是一体的，并且适于悬臂式地支撑源21，以便允许移动拱形模块232a或232b将其自身定位在源21与底部拱形模块231之间；并且，适当地，至少一个可伸缩的脚272，适于搁置在模块231、232a和232b上并且支撑远端侧上的源21，并且详细地，与支柱271相对，且更具体地，将支柱271的锚定点支撑到底部拱形模块231(即，位于源21和/或支柱271的悬臂端处，因此，与底部拱形模块231相距更大距离处，如图4b所示)。

支柱271在自由扇区231a处被约束到底部模块231，以便不干扰移动模块232a和232b，从而防止进入停机构造。

可伸缩脚272适于至少在完全展开的构造中搁置在底部拱形模块231上，并且至少在停机构造中搁置在移动拱形部分232a和232b上。

它包括：支架2721，铰接到源21；以及弹性装置2722，适当地为压缩弹簧，适于使支架2721相对于源21缩回。

可选地，第二支撑件28可以包括：用于检测器22的滑架(carriage)，以及轨道，与第二移动模块232b是一体的，并且适于为滑架限定优选地基本上与轨迹2b重合的圆形轨迹。

备选地，第一支撑件27适于将源21约束到第一移动拱形模块232a，第二支撑件28适于将检测器22约束到第二移动拱形模块232b。

在这种情况下，为了允许源21和检测器22定位在中心轴线的相对两侧上，第一支撑件27可以包括：第一滑块，与源21一体；以及第一轨道，与第一模块232a一体，并且适于为第一滑块限定与伸展轨迹2b近似重合的第一圆形滑动轨迹。第二支撑件28可以包括：第二滑块，与检测器22一体；以及第二轨道，与第二移动模块232b一体，并且适于为第二滑块限定优选地基本上与轨迹2b重合的第二圆形滑动轨迹。

所述轨道限定了用于相对滑块的、基本上至少10°(特别是基本上在30°和50°之间)的行程。

特别地，所述轨道适于相对于相关移动模块232a和232b悬臂式地安置源21和检测器22之间的至少一个，以允许源21和检测器22相对于中心轴线2c位于相对两侧。

控制单元1a通过导线1b和/或通过无线连接而被连接到设备1的其他部件。其适于控制和命令至少机架2及其运动。单元1a包括：控制卡，能够自动监视和控制放射成像设备1；以及界面部件(触摸屏、键盘等)，适于使操作者能够控制成像设备1。

特别地，控制单元1a适于控制推力组件243的操作，以便限定模块231、232a和232b是否移动以及模块231、232a和232b中的哪个移动。

适当地，控制单元1a适于控制至少一个锁定件的操作，并且具体地控制其在锁定位置与释放位置之间的转变。更具体地，将锁定件放置在锁定位置中的控制单元1a使推力组件243旋转整个机架2并将至少一个锁定件放置于释放位置，使推力组件243执行至少一个移动模块232a和232b相对于底部模块231的相对运动，并且因此改变机架2的构造。

除了机架2和单元1a之外，放射成像设备1还可以包括：支承结构3，该支承结构适于支撑和移动机架2并且限定用于机架2的自由腔室3a；在一些情况下，床4适于至少部分地插入分析区域2a中并限定纵向轴线4a和患者的支撑表面4b。

支撑表面4b基本上平行于中心轴线2c，并且适于将其自身定位成近似平行于成像设备1的支撑表面。

支承结构3包括：基座31，适于支撑机架2；至少一个立柱(column)32，适于将其保持在相对于基座31的升高位置；在一些情况下，还包括致动器33，适于使床4相对于基座31移动。

可选地，放射成像设备是便携式的，因此结构3可以包括设备1的移动装置34，优选地是脚轮(castor wheel)，适于将它们自身定位在地面与基座31之间，使得设备1能够移动。

基部31和至少一个立柱32限定腔室3a。具体地，腔室3a由基座31限定在下面，即地板附近；沿着立柱32的横向侧；如果存在的话，沿着与第二柱32的第一侧相对的第二横向侧；并且可选地位于床4的上方。自由腔室3a具有两个敞开的横截面，用于进入所述腔室，所述腔室基本上平行于中心轴线2c伸展，并且特别地近似垂直于支撑表面4b伸展。

致动器33被放置在床4与每个立柱32之间，以便通过近似横向平移以及特别是垂直于支撑表面4b，或者备选地，彼此独立以便使表面4b相对于机架轴线倾斜，来改变腔室3a的伸展。

备选地，致动器33通过床2围绕基本平行于中心轴线2c的轴线的旋转来改变内部腔室3a。

放射成像设备1被定位在基座31与机架2之间，该放射成像设备具有：旋转装置5，其限定机架2的旋转轴线5a；平移装置6，限定了机架2的平移轴线6a。

平移装置6被放置在基座31与机架2之间，并且包括：线性引导件61(优选地为机动的)，适于控制沿着平移轴线6a的平移；平移元件62，连接到机架2，特别地连接到推力组件243，更具体地，连接到支撑件2433，并且适于沿着线性引导件61滑动，从而平移所述机架2。

平移轴线6a基本上平行于中心轴线2c。

旋转装置5相对于基本横向于轴线2c的旋转轴线5a、并且适当地相对于支撑表面4b被定位在平移装置6与机架2之间，以便改变轴线2c和4a之间的相互倾斜。

旋转装置5包括：固定板51，适于连接到平移元件62；移动板，约束到壳体23上，并且确切地说，可被确定为支撑件2433；销、轴承或限定旋转轴线5a的其他类似元件；控制杆52，适于由操作者抓握，并因此允许操作者手动控制移动板围绕旋转轴线5a的旋转，并因此控制机架2相对于固定板51的旋转。

控制杆52适于与板51上的孔相关联，并因此针对机架2限定：第一旋转锁定位置，其中，中心轴线2c基本上平行于纵向轴线4a，轨迹2b位于基本上垂直于纵向轴线4a的平面上；以及第二旋转锁定位置，其中，中心轴线2c近似垂直于纵向轴线4a，并且伸展轨迹2b位于近似平行于纵向轴线4a的平面中。另外，杆52限定第三旋转锁定位置，其中，中心轴线2a基本上平行于纵向轴线4a，伸展轨迹2b位于近似垂直于纵向轴线4a的平面上，但是机架2相对于第一位置旋转180°。

作为杆52的替代，旋转装置5提供一电机，该电机适于控制机架2的上述旋转，并且限定第一旋转锁定位置和第二旋转锁定位置，并且如果有必要，则限定第三位置。

最后，成像设备1包括一个或多个(优选地两个)盖块7，适于密封壳体23的端部，特别是移动拱形模块232a和232b。

上面在结构意义上描述的放射成像设备的功能如下。

最初，放射成像设备1处于停机构造，即，机架2被放置在自由腔室3a内，因此，支撑表面4b近似完全自由并且基本上可从任何点接近。

在这种停机构造中，机架2具有壳体23，该壳体具有移动拱形模块232a和232b，源21和检测器22被容纳在底部拱形模块231中。

操作者将患者放置在床4上并指挥进入所需的工作构造中(图1d)。

特别地，控制单元1a借助于旋转装置5使机架旋转大约90°，从而使轴线2c和4a基本上彼此平行。

现在，壳体23和机架2沿着圆形伸展轨迹2b改变它们的伸展，直到实现所需的角度伸展。

应注意的是，在该构造改变期间，移动拱形模块232a和232b沿着圆形伸展轨迹2b以彼此相反的旋转方向旋转，使它们自身处于完全伸展的工作构造中，基本上彼此接触。

第一模块232a的移动和第二模块232b的移动分别由至少一个推力组件限定，该推力组件最初旋转底部模块231，以便将第二接合元件2432接合到移动拱形模块232a和232b的移动引导件242。

具体地，最初机架2具有将移动拱形模块232a和232b稳定地约束到底部模块231的锁定件。仅第一接合元件2431接合到底部引导件241；第二元件2432未接合到移动引导件242。

首先，单元1a、特别是推力组件243驱动第一接合元件2431，以便将整个壳体23向上旋转，以将第二元件2432接合在一个扇区中，例如，接合到第一扇区242b。

此时，单元1a指挥第一锁定件进入释放构造，从而解除第一移动拱形模块232a与底部拱形模块231之间的约束，并且推力组件243驱动第二元件2431，从而锁定模块2432。作用在移动引导件242上、特别是作用在第一扇区242b上的第二元件2432使第一移动拱形模块232a从底部拱形模块231中露出。

此外，第一移动模块232a相对于底部拱形模块231的这种滑动使得最初搁置在第一模块232a上的可伸缩脚272沿着所述第一模块232a滑动，最终搁置在底部拱形模块231上。

一旦从底部拱形模块突出的第一移动拱形模块232a的部分具有期望的角度伸展，则第一锁定件就返回到锁定位置，并将第一移动拱形模块232a约束到底部拱形模块231，推力组件243驱动第一接合元件2431，以便在与先前相反的方向上旋转整个壳体23，直到将第二元件2432接合到第二扇区242c。这是第二模块也需要从底部拱形模块231突出的情况。

此时，单元1a指挥第二锁定件释放第二移动拱形模块232b与底部拱形模块231之间的约束，并且推力组件243驱动第二元件2431锁定第二元件2432。作用在第二扇区242c上的第二元件2432使第二移动拱形模块232a从底部拱形模块231中露出。

一旦从底部拱形模块231突出的第二移动拱形模块232b的部分具有期望的角度伸展，则单元1a就指挥第二锁定件将第二模块232b约束到底部拱形模块231，即返回到锁定位置。

此时，放射成像设备已达到所需的工作构造并可开始扫描。

应注意的是，合适的替代工作构造可以是这样的：两个模块232a或232b中的仅一个从底部拱形模块231突出，以便保证源21与检测器22在直径上对置，并且具有一工作构造，其中机架2具有小于360°的角度伸展并因此在圆形伸展轨迹2b的端部之间限定了在扫描期间的进入区域。

应注意，如果源21和检测器相对于中心轴线2c不是相对的，则支撑件27和28中的至少一个移动源和/或检测器22直到其到达所述位置。

此时，操作者选择放射成像的类型和要分析的身体部位。

响应于这种选择，控制单元1a限定了源21和检测器22必须采取的位置，结果，推力组件243驱动接合元件2431和/或2432中的至少一个，以便旋转整个壳体23并将源21和检测器22移动到所述位置。

一旦源21和检测器22已经自动地或响应于操作者经由控制面板1a给出的命令而到达期望位置，则源21和检测器22就执行放射成像。

当放射成像完成时，操作者可执行另一次扫描，或者备选地，指挥设备1返回到停机构造，并因此对患者进行手术，而不需要将患者从所述设备的床4移开。

本发明实现了重要的优点。

最重要的优点之一是成像设备1，由于能够改变机架2的伸展并因此将其放置在床4下面，因此能够对患者进行各种操作/分析(即使很长时间)，而无需将患者移离床4，也不会牺牲从任何角度进行扫描的能力。

因此，创新的设备允许操作者始终将患者留在床上，而不会中断在相同位置进行手术和来自所有可能的角度的各种类型的放射扫描(X射线、断层摄影和荧光透视)。

事实上，在停机构造中，机架2几乎完全容纳在自由腔3a中，设备1的尺寸仅由床4和支承结构3限定，因此与检查床(即通常用于在医院内移动患者或对患者进行手术的床)的尺寸基本相同。

结果，设备1变成用于连续监视患者的工具，即能够在任何时间执行患者的成像，该设备可在医院的任何部分(X射线室、手术室、急诊室)中使用，同时允许即使在紧急情况下也可以进行操作。

此外，患者可以从一个地方被运输到另一个地方而不必离开根据本发明的设备1。

事实上，在停机构造中，机架2几乎完全被容纳在自由腔室3a中，设备1的尺寸仅由床4和支承结构3限定。它们与检查床(即通常用于在医院内移动患者或对患者进行手术的床)的尺寸基本相同，并且允许设备1正常穿过门、电梯或在医院里通常发现的其他开口。

该方案由以下事实进一步增强：由于创新的机架2，成像设备1不需要被放置在屏蔽环境中和/或提供表征当前使用的放射室的特殊条件。

同时，限定了角度幅度360°的源和检测器的旋转路径的创新的移动装置，使得能够在不中断的情况下执行360°或更大的扫描。

另一个优点在于以下事实：由于能够使用单个推力组件243来改变放射成像设备1的构造并执行扫描，因此放射成像设备1具有高的结构简单性。

另一个优点是易于组装和维护移动装置24。

实际上，它完全位于壳体23的外部，因此操作者可以容易地接近。

另一个重要的优点由以下事实确定：由于存在引导件241相互重叠的区域，推力装置243能够从接合到底部引导件241逐渐地转为接合到移动引导件242，反之亦然。

另外，这种平稳过渡使得能够避免产生振动或其他类似的噪声，这些振动或其他类似的噪声会产生源21和/或检测器22的不希望的振荡，从而降低扫描质量。

同样重要的其他优点是因盖块7的存在而给出的，该盖块7密封机架2的端部，防止血液、碎屑或其他会损坏机架2的内部部件的材料进入。

另一个优点在于以下事实：由于致动器33彼此独立地可操作，床4相对于结构3和机架2具有两个自由度。事实上，它既可以沿着基本垂直于支撑表面4b的轴线平移，也可以相对于中心轴线2c倾斜/旋转。

可以对本发明进行变化，而不脱离独立权利要求和相关技术等效物中描述的发明构思的范围。在所述范围中，所有细节可以用等效元件代替，并且材料、形状和尺寸可以根据需要决定。

Claims (14)

1.放射成像设备(1)，包括：

-机架(2)，限定分析区域(2a)和圆形伸展轨迹(2b)，所述分析区域适于容纳待分析患者的至少一个部位，所述圆形伸展轨迹围绕中心轴线(2c)伸展；

-所述机架(2)包括

●源(21)，适于发出辐射能；

●检测器(22)，适于在所述辐射能穿过所述分析区域(2a)之后接收所述辐射能；以及

●壳体(23)，限定用于至少所述源(21)和所述检测器(22)的外壳容积；

-其特征在于，所述壳体(23)包括

-底部拱形模块(231)，

-至少一个拱形模块移动部(232a、232b)，与所述底部拱形模块(231)相关，以便改变所述壳体(23)的角度伸展，因此改变所述外壳容积的角度伸展，从而将所述源(21)和所述检测器(22)保持在所述外壳容积中；

-并且，所述机架(2)包括位于所述外壳容积之外的移动装置(24)，所述移动装置适于移动所述拱形模块(231、232a、232b)并包括

-至少一个底部引导件(241)，与所述底部拱形模块(231)是一体的，并限定相对于所述中心轴线(2c)大致居中的圆形运动底部轨迹(241a)；

-至少一个移动引导件(242)，与所述至少一个移动拱形模块(232a、232b)是一体的，并限定大致以所述中心轴线(2c)为中心的圆形运动移动轨迹(242a)；

-至少一个推力组件(243)，适于接合所述引导件(241、242)，从而指挥所述拱形模块(231、232a、232b)的至少一部分围绕所述中心轴线(2c)旋转，以便改变所述壳体(23)的角度伸展，从而将所述源(21)和所述检测器(22)保持在所述壳体容积中。

2.根据权利要求1所述的放射成像设备(1)，其中，所述机架(2)包括至少一个支撑件(27、28)，所述支撑件适于将所述源(21)和所述检测器(22)约束到所述壳体(23)并且位于所述外壳容积的内部。

3.根据前述权利要求所述的放射成像设备(1)，其中，所述机架(2)包括：第一支撑件(27)，将所述源(21)约束到所述底部拱形模块(231)；以及所述第二支撑件(28)，将所述检测器(22)约束到所述至少一个拱形移动模块(232a、232b)中的一个。

4.根据前述权利要求所述的放射成像设备(1)，其中，所述第一支撑件(27)将所述源(21)悬臂式地约束到所述底部拱形模块(231)，使得所述至少一个移动拱形模块(232a、232b)中的一个能够至少部分地进入所述源(22)与所述底部拱形模块(231)之间。

5.根据前述权利要求所述的放射成像设备(1)，其中，所述第一支撑件(27)包括：支柱(271)，与所述底部拱形模块(231)是一体的，并且适于悬臂式地支撑所述源(21)；以及至少一个可伸缩脚(272)，适于搁置在所述拱形模块(231、232a、232b)的一个上，并适于在所述支柱(271)的相对侧上支撑所述源(21)。

6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的放射成像设备(1)，其中，所述至少一个移动拱形模块(232a、232b)具有比所述底部拱形模块(231)的横截面大幅减小的横截面，使得它们能够被容纳在所述底部拱形模块(231)内；并且其中所述移动装置(24)包括至少一个通槽(244)，所述通槽在所述底部拱形模块(231)上生成并适于与所述移动引导件(242)重叠，从而当所述至少一个移动拱形模块(232a、232b)位于所述底部拱形模块(231)内时，允许所述至少一个推力组件(243)与所述移动引导件(242)之间接合。

7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的放射成像设备(1)，其中，所述移动装置(24)包括：接合到所述底部引导件(241)的至少第一接合元件(2431)，适于指挥至少所述底部拱形模块(231)的旋转；以及接合到所述移动引导件(242)的至少第二接合元件(2432)，适于指挥所述至少一个移动拱形模块(232a、232b)的旋转。

8.根据前述权利要求所述的放射成像设备(1)，其中，所述至少一个第一接合元件(2431)和所述至少一个第二接合元件(2432)分别限定彼此至少部分地径向重叠的第一接合区域(2431a)和第二接合区域(2432a)。

9.根据权利要求3-4中的一项或多项所述的放射成像设备(1)，其中，所述推力组件(243)包括多个所述至少一个第一接合元件(2431)；并且其中，所述第一接合元件(2431)沿着所述圆形伸展轨迹(2b)相互成角度地间隔开，以便在不同的位置处与所述底部引导件(241)接合。

10.根据前述权利要求所述的放射成像设备(1)，其中，所述第一接合元件(2431)相互具有基本上在10°与30°之间的角度距离。

11.根据权利要求3-6中的一项或多项所述的放射成像设备(1)，其中，所述推力组件(243)包括多个所述至少一个第二接合元件(2432)；并且其中所述第二接合元件(2432)沿着所述圆形伸展轨迹(2b)相互成角度地间隔开，以便在不同的位置处与所述移动引导件(242)接合。

12.根据前述权利要求所述的放射成像设备(1)，其中，所述第二接合元件(2432)相互具有基本上在10°与30°之间的角度距离。

13.根据前述权利要求中的一项或多项所述的放射成像设备(1)，其中，所述机架(2)包括至少一个锁定件，所述锁定件适于阻止所述拱形模块(231、232a、232b)之间的相对滑动，所述锁定件限定锁定位置和释放位置，在所述锁定位置中，所述锁定件防止所述拱形模块(231、232a、232b)之间的相对运动；在所述释放位置中，所述锁定件允许所述拱形模块(231、232a、232b)之间的相对运动。

14.根据前述权利要求所述的放射成像设备(1)，包括：控制单元(1a)，适于指挥所述至少一个锁定件移动到其锁定位置，允许所述至少一个推力组件(243)围绕所述中心轴线(2c)旋转所述机架(2)；以及其中所述控制单元(1a)适于控制所述至少一个锁定件移动到释放位置，允许所述至少一个推力组件(243)相反地旋转所述拱形模块(231、232a、232b)，限定所述机架(2)的变型构造。