CN109069087A - 移动放射线图像捕获系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种移动放射线图像捕获系统和一种用于操作移动放射线图像捕获系统的方法，该系统包括系统，包括：放射线生成单元，其被配置成生成X光放射线;放射线生成单元安装在其上的移动托架;驱动单元，其配置成通过在二维中的线性运动和/或通过旋转使托架在地板上移动;至少一个检测单元，其被配置成基于由放射线生成单元生成并由对象透射和/或反射的X光放射线来捕获对象的放射线图像;至少一个传感器单元（10、11），其被配置成确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向和/或位置，至少一个输出单元（31），其被配置成向用户输出信息，处理单元（30），其被配置成基于放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向和/或位置来确定放射线生成单元和检测单元是否具有相对于彼此的预确定的定向和/或位置并且在否定的情况下确定关于必须如何移动托架和/或放射线生成单元来使得放射线生成单元和检测单元处于相对于彼此的预确定的定向和/或位置的定位信息、以及控制输出单元(31)输出所确定的定位信息和/或控制驱动单元(33)来基于确定的定位信息移动托架。

Description

移动放射线图像捕获系统和方法
技术领域
本发明涉及根据独立权利要求的移动放射线图像捕获系统和用于操作移动放射线图像捕获系统的方法。
背景技术
在医学成像中，特别是在X光成像中，通常必须的是相对于成像部件（特别是相对于X光放射线生成单元和X光放射线检测单元）来定位患者的身体或身体部位。在病情严重的或不能移动的患者的情况中，移动成像系统被使用，成像部件可以通过移动成像系统相对于患者被定位。为了确保定义的成像几何形状，放射线生成单元和检测单元必须相对于彼此来定位。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种移动放射线图像捕获系统和用于操作移动放射线图像捕获系统的相应方法，其允许放射线生成单元和检测单元相对于彼此的可靠定位。
该目的通过根据独立权利要求的系统和方法来实现。
根据本发明的一方面的移动放射线图像捕获系统包括：被配置成生成X光放射线的放射线生成单元；其上安装有放射线生成单元的移动托架；以及被配置成通过在二维中的线性运动和/或通过旋转在地板上移动托架的驱动单元。此外，该系统包括至少一个检测单元，其被配置成基于由放射线生成单元生成并由对象透射和/或反射的X光放射线来捕获对象的放射线图像，并且至少一个传感器单元被配置成确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向和/或位置。该系统还包括：至少一个输出单元，被配置成向用户输出信息；以及处理单元，被配置成基于放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向和/或位置来确定放射线生成单元和检测单元是否具有相对于彼此的预确定的定向和/或位置并且在否定时确定关于必须如何移动托架和/或放射线生成单元的定位信息以便使放射线生成单元和检测单元处于相对于彼此的预确定的定向和/或位置、以及控制输出单元输出确定的定位信息和/或根据确定的定位信息控制驱动单元移动托架。
根据本发明的另一方面的方法允许操作移动放射线图像捕获系统，其中该系统包括配置成生成X光放射线的放射线生成单元，其上安装有放射线生成单元的移动托架，被配置成在地板上移动托架的驱动单元，以及至少一个检测单元，其被配置成基于由放射线生成单元生成并由对象透射和/或反射的X光放射线来捕获对象的放射线图像，并且该方法包括以下步骤：确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向和/或位置，基于放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向和/或位置来确定放射线生成单元和检测单元是否具有相对于彼此的预确定的定向和/或位置，并且在否定时确定关于必须如何移动托架和/或放射线生成单元的定位信息以便使放射线生成单元和检测单元处于相对于彼此的预确定的定向和/或位置，并经由输出单元向用户输出定位信息和/或基于定位信息控制驱动单元通过在二维中的线性运动和/或通过旋转在地板上移动托架。
本发明基于用于确定放射线生成单元和检测单元是否在相对于彼此的预确定的定向和/或位置中的方法。预确定的定向和/或位置可以是例如放射线生成单元和检测单元的定向和/或位置，其中由放射线生成单元生成的放射线的中心束几乎垂直地或在接近90°的预定义的角度下撞击到检测单元的中心区域上和/或其中生成的放射线的光束锥位于检测单元的区域内。在放射线生成单元和检测单元不在相对彼此的预确定的定向和/或位置的情况中，通过考虑当前定向和/或位置以及放射线生成单元和检测单元的预定义的定向和/或位置来确定定位信息。基于设置在放射线生成单元和/或检测单元处的由至少一个传感器单元生成的信号来确定放射线生成单元和检测单元的当前的定向和/或位置。定位信息涉及关于必须如何移动或位置其上安装有放射线生成单元的移动托架以使得放射线生成单元和检测单元处于相对于彼此的预确定的定向和/或位置中的信息。为此，移动托架被配置成借助于被配置成相应地驱动托架的驱动单元和/或通过施加到托架和/或放射线生成单元的用户的手动推力来通过线性运动和/或旋转（特别是通过适当位置的旋转）跨地板移动。在前一种情况下，驱动单元被控制来移动或位置托架，使得放射线生成单元和检测单元基于定位信息和/或基于从定位信息导出的移动指令相对于彼此处于预确定的定向和/或位置中。备选地或另外地，定位信息经由输出装置（例如，显示器或扬声器）被输出到用户，其可以通过考虑定位信息例如手动地或通过输入对应的移动指令来相对于彼此移动托架和/或放射线生成单元和/或检测器，驱动单元根据移动指令被控制来相应地移动托架。
通过这种方式，可以容易且可靠地使移动放射线图像捕获系统的放射线生成单元和检测单元相对于彼此处于预确定的定向和/或位置。
优选地，托架包括轮子，其被配置成允许线性运动，例如，托架跨地板的向前和/或向侧移动、和/或托架的旋转、特别是就地旋转。具体地，至少两个轮被设计为所谓的全方向轮，也称为“全向轮”或“万向轮”，其可以沿前向也可以横向地驱动或旋转。进一步优选地，所述至少两个轮是具有两个驱动器的全向轮，其中每个全向轮包括由较大的第一轮和第二较小轮组成，较大的第一轮配置成通过绕第一主轴旋转来驱动向前运动，而第二较小轮配置成通过绕第二主轴旋转来驱动托架的侧向移动或旋转，并且其中第一较大轮和第二较小轮相继地布置，使得第一主轴和第二主轴分别垂直于彼此和平行于地板。备选地或另外地，所述至少两个轮子中的至少一个可以配置成麦克纳姆轮。备选地或另外地，托架的至少两个轮被设计为脚轮，其可以沿前向驱动或旋转并且可绕垂直轴旋转。在每种情况下，提供特别可移动的（即，可操纵的）托架，使得可以通过相应地移动托架来轻易地调节放射线生成单元和检测单元相对于彼此的预确定的定向和/或位置。这在床边应用中是特别有利的，其中空间通常是有限的。
在优选的实施例中，驱动单元和/或托架的轮子（特别是全向轮）被配置成允许托架绕不同的旋转中心旋转。进一步优选地，不同的旋转中心是由用户可选择的。例如，第一旋转中心位于托架的前端。备选地或另外地，第二旋转中心位于放射线生成单元安装于其上的柱的轴上。进一步备选地或另外地，第三旋转中心位于托架的质心中。进一步优选地，放射线图像捕获系统包括用于用户从不同旋转中心的列表中进行选择或者例如经由控制元件定制新的旋转中心的部件。通过这种部件，用于使放射线生成单元和检测单元处于相对于彼此的预确定的位置和/或定向的托架的移动可以轻易地适应托架、患者床或其他医院设备的当前空间布置，这在空间有限的地方是特别有利的。
根据本发明的另一个优选实施例，移动放射线图像捕获系统包括至少一个控制元件，其配置成从用户接收移动指令，其中处理单元被配置成控制驱动单元基于从用户收到的移动指令来移动托架。在其中例如到新位置的直接路线被阻碍的情况下，用户可以通过将相应的移动指令输入到控制元件中操作移动托架和/或放射线生成单元绕开障碍物。通过这种方式，移动托架的移动和/或定位变得特别可靠和灵活，使得放射线生成单元和检测单元的可靠和精确定位被实现。
在另一优选实施例中，所述至少一个控制元件位于放射线生成单元处，特别是位于包围放射线生成单元的壳体处。以这种方式，用户能够经由托架的移动相对于检测单元特别精确地定位放射线生成单元。
优选地，所述至少一个输出单元位于靠近于所述至少一个控制元件和/或位于所述放射线生成单元处，特别是位于包围所述放射线生成单元的壳体处。通过这种方式，用户能够舒适且可靠地感知或获得所确定的定位信息并且经由控制单元经由输入相应的移动指令来控制托架的移动，使得放射线生成单元可以经由托架的移动相对于检测单元特别精确地被定位。
优选地，输出单元被配置成当放射线生成单元和检测单元已经到达预确定的定向和/或位置时，向用户输出信号。
进一步优选地，处理单元被配置成根据移动托架的移动和/或定位来更新在输出单元处被输出的定位信息。通过这种方式，用户连续地接收关于其对所述至少一个控制元件的控制如何改变了放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向和/或位置的反馈。通过这种方式，可以特别可靠地使放射线生成单元和检测单元处于预确定的位置和/或定向中。
优选地，输出单元被设计为触敏显示器或屏幕，使得信息不但可以被显示而且可以被输入。可以进一步优选的是，至少一个控制元件被集成在输出单元中，使得用于移动和/或定位移动托架的移动指令可以经由输出单元的触敏显示器或屏幕被输入。
在另一个优选实施例中，该系统还包括设置在放射线生成单元处的第一传感器单元和设置在检测单元处的第二传感器单元，其中第一和第二传感器单元中的每一个包括被配置成捕获关于加速度计传感器相对于三个空间方向的加速度的第一信息的至少一个加速度计传感器、和/或被配置成捕获关于陀螺仪传感器相对于三个空间方向的定向的第二信息的至少一个陀螺仪传感器、和/或被配置成沿三个空间方向捕获关于围绕传感器的磁场的第三信息的至少一个磁场传感器。优选地，处理单元被配置成通过考虑分别由设置在放射线生成单元处的第一传感器单元的加速度计、陀螺仪或磁场传感器捕获的第一，第二和第三信息中的至少一个以及分别由在检测单元处通过的第二传感器单元的加速度计、陀螺仪和磁场传感器捕获的第一，第二和第三信息中的至少一个来确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向和/或位置。优选地，处理单元被配置成基于分别由第一传感器单元和/或第二传感器单元的加速度计、陀螺仪或磁场传感器捕获的第一和/或第二和/或第三信息，来确定放射线生成单元和检测单元是否处于相对于彼此的预确定的定向和/或位置。
通过这种方式，实现了放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向和/或位置的特别可靠和精确的确定。
优选地，每个传感器单元包括至少一个加速度传感器和至少一个陀螺仪传感器以及至少一个磁场传感器。进一步优选地，加速度传感器、陀螺仪传感器和磁场传感器中的每一个是3D或3轴传感器，即，每个传感器被配置成相应地测量相对于三个空间方向的加速度、倾斜度和磁场。因此，第一和第二传感器单元都可以被视为“9轴”传感器单元。
加速度传感器被配置成，如果放射线生成单元或检测单元未加速，则相对于重力向量来分别确定放射线生成单元或检测单元的倾斜。在这种情况下，加速度传感器分别提供放射线生成单元或检测单元的绝对倾斜度。然而，由加速度传感器提供的倾斜度信息可以受到由于移动引起的加速度传感器的加速度的影响。
陀螺仪传感器被配置成确定相对于陀螺仪传感器的定义轴的倾斜，使得其被配置成分别确定放射线生成单元或检测单元的倾斜度的变化。因此，陀螺仪传感器提供放射线生成单元或检测单元的相对倾斜度。然而，基于相对倾斜度的一个或多个值，可以导出陀螺仪传感器的绝对倾斜度，只要陀螺仪传感器被校准。
磁场传感器被配置成基于围绕传感器的磁场（例如地磁场）的磁场的测量来分别确定放射线生成单元或检测单元的倾斜度。磁场传感器分别提供放射线生成单元或检测单元的绝对倾斜度。然而，由磁场传感器提供的倾斜度信息可以能受到由传感器附近的装置（例如电动机）产生的磁场的影响。
有利地，所有三种传感器类型的倾斜度信息的组合克服了每种传感器类型的限制，并且允许放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向和/或位置的特别精确的确定。
在另一个优选实施例中，该系统包括：被配置成发射一个或多个信号的至少一个传送器以及被配置成接收由传送器发射的信号的至少一个接收器，传送器或接收器设置在放射线生成单元处，并且接收器或传送器分别设置在检测单元处。另外，处理单元被配置成通过考虑由接收器接收的信号以及分别由设置在放射线生成单元处的第一传感器单元的加速度计、陀螺仪或磁场传感器捕获的第一、第二和第三信息中的至少一个以及分别由设置在检测单元处的第二传感器单元的加速度计、陀螺仪和磁场传感器捕获的第一，第二和第三信息中的至少一个，来确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的位置。通过此部件，放射线生成单元和检测单元相对于彼此的位置的确定是特别精确的。
优选地，处理单元被配置成基于发射和接收的一个或多个信号确定至少一个传送器和至少一个传送器之间的至少一个距离。进一步优选地，处理单元被配置成通过考虑放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向，基于至少一个传送器和至少一个传送器之间的至少一个距离，确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的位置，特别是它们之间的源到图像距离（SID）。
具体地，放射线生成单元和检测单元之间的距离是通过基于通过第一和第二传感器单元两者提供的第一、第二和第三信息中的至少一个来对准至少一个传送器和至少一个接收器的坐标系并且进一步考虑由至少一个传送器发射并由至少一个接收器接收的一个或多个信号来确定的，。通过这种方式，放射线生成单元和检测单元之间的所确定的距离是特别精确的。
在另一个优选实施例中，该系统包括被配置成发射一个或多个信号的至少三个传送器和被配置成接收由传送器发射的至少三个信号接收器，其中，设置在放射线生成单元处至少三个传送器或至少三个接收器，并且相应地设置在检测单元处的至少三个接收器或至少三个传送器。该系统还包括处理单元，其被配置成确定所述至少三个传送器与所述至少三个接收器之间的距离（优选地至少六个），并且通过考虑至少三个传送器和至少三个接收器之间所确定的距离来确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向。处理单元还被配置成通过考虑至少三个传送器与至少三个接收器之间所确定的距离以及放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向来确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的位置、特别是距离。
优选地，处理单元被配置成使用至少三个传送器与至少三个接收器之间所确定的距离、特别是通过确定其中至少三个传送器和至少三个接收器位于其中的两个平面的定向，基于三边测量确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向。
在其他优选实施例中，由处理单元可以确定三个或更多传送器与三个或更多接收器之间的多于六个、特别是九个或多于九个的距离，其中并非所有确定的距离都在放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向的确定中被考虑。进一步优选地，那些未被考虑的接收器和传送器之间所确定的距离可用于交叉检查在放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向的确定中考虑的接收器和传送器之间所确定的距离，或者交叉检查所述定向。
在又一个优选实施例中，该系统包括：被配置成发射一个或多个信号的至少两个传送器和被配置成接收由传送器发射的信号至少三个接收器或被配置成发射一个或多个信号的至少三个传送器和被配置成接收由传送器发射的信号的至少两个接收器，其中传送器或接收器设置在放射线生成单元处，并且接收器或传送器设置在检测单元处。该系统还包括处理单元，其被配置成确定至少两个传送器与至少三个接收器或至少三个传送器和至少两个接收器之间的至少六个距离，并通过考虑传送器和接收器之间所确定的距离和优选地放射线生成单元的旋转自由度和/或检测单元的旋转自由度来确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向。处理单元还被配置成通过考虑至少两个传送器与至少三个接收器或至少三个传送器与至少两个传送器之间所确定的距离以及放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向，来确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向，特别是距离。如果放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向受到放射线生成单元的旋转自由度和/或检测单元的旋转自由度的限制，则该实施例是特别有利的。例如，如果放射线生成单元可以仅通过绕垂直于彼此的两个轴旋转来改变其相对于检测单元的定向，并且设置在放射线生成单元处至少两个传送器或至少两个接收器，则通过分别考虑在放射线生成单元处的至少两个传送器或接收器与在检测单元处的至少三个接收器或传送器之间的六个距离，可以可靠地确定放射线生成单元和检测单元相对于彼此的定向。
在本发明的另一个优选实施例中，由至少一个传送器发射并由接收器接收的一个或多个信号是超声信号或磁信号，特别是磁通量、或电磁信号、特别是光。这允许放射线生成单元和检测单元之间的距离的特别精确地确定。
在一个实施例中，接收器设置在检测单元的边缘处，使得检测单元可以被定位于患者的下方或后方，使得在至少一个传送器和接收器之间不存在患者的任何部分。如果由至少一个传送器发射并由接收器接收的一个或多个信号是超声波或电磁信号、特别是光，使得可以提供放射线生成单元和检测单元之间的距离的可靠的确定，则该实施例是特别优选的。
优选地，所述至少一个传送器被配置成生成短脉冲序列或时变信号，例如正弦信号。进一步优选地，处理单元被配置成分析由接收器接收的脉冲序列或时变信号，特别是通过执行运行时间测量（即飞行时间分析）和/或信号幅度（特别是磁通量）的三维测量、和/或三维摄像机模式识别（特别是通过光），允许在放射线生成单元和检测单元之间的距离的精确的确定（特别是SID）。
在另一个优选实施例中，该系统包括第三传感器单元，其被配置成确定托架相对于垂直和/或水平方向的倾斜度，其中处理单元被配置成基于托架的确定的倾斜度来控制驱动单元移动托架。当移动放射线图像捕获系统位置在斜坡上时，这允许驱动单元的特别安全和可靠的操作，特别是放射线生成单元和检测单元相对于彼此的精确定位和/或定向。
优选地，处理单元被配置成例如通过防止转弯、旋转和/或侧向运动来限制移动托架的可操纵性。通过这种方式，可以有效地防止托架在斜坡上的意外移动，使得放射线生成单元和检测单元相对于彼此的可靠且特别安全的定位和/或对准被实现。
此外，处理单元优选地被配置成基于移动托架的所确定的倾斜度来调节驱动单元的功率，特别是马达功率。例如，如果系统在斜坡向上移动，则增加马达功率来维持系统的恒定运动。同样，如果系统沿斜坡向下移动，则马达功率被降低或反转。这提供了托架的特别可靠和可预测的运动，特别是在斜坡上，由此实现了放射线生成单元和检测单元相对于彼此的特别可靠和安全的定位和/或对准。
另外地或备选地，驱动单元被提供有动能回收系统（KERS），借助于该系统，托架的过剩动能（例如，当沿斜坡向下移动时）可以转换成电能并存储在能量存储装置中，具体地在电池或电池模块中。优选地，处理单元被配置成基于由第三传感器单元确定的托架的倾斜度来激活和/或控制KERS。特别地，处理单元被配置成根据由KERS转换的动能的量来调节驱动单元的功率，或反之亦然。
进一步优选地，处理单元被配置成，如果托架倾斜超过五度，即如果地板展示出大于约10％的斜率，则限制托架的可操纵性和/或调节驱动单元的马达功率。
在另一个优选实施例中，放射线图像捕获系统包括手持位置跟踪器，在该处，设置了第四传感器单元，其被配置成捕获关于手持位置跟踪器的位置和/或定向和/或移动的第四信息，其中手持位置跟踪器被配置成由用户移动和/或倾斜，并且处理单元被配置成基于第四信息控制定位单元来移动放射线生成单元。优选地，手持位置跟踪器被配置成由用户的一只手或两手抓握和/或抓住。当用户在握住手持位置跟踪器的同时执行他一只手或两手的移动时，捕获的第四信息对应于一只手或两手的移动，并且放射线生成单元优选地跟随该移动。通过这种方式，改变放射线生成单元的位置和/或定向（特别是相对于患者和/或检测单元），特别是使放射线生成单元和检测单元处于相对于彼此的对准的位置和/或定向，可以采用特别直观、快速和可靠的方式完成。
优选地，第四传感器单元包括一个或多个传感器，其被配置成捕获以下中的至少一个：第四传感器单元相对于三个空间方向的加速度，第四传感器单元相对于三个空间方向的倾斜度，围绕第四传感器单元相对于三个空间方向的磁场。特别地，第四信息对应于第四传感器单元的加速度、第四传感器单元的倾斜度和围绕第四传感器单元的磁场中的至少一个，并且处理单元优选地被配置成基于第四信息确定第四传感器单元被设置所在的手持位置跟踪器的移动。
此外，处理单元优选地被配置成随时间跟踪第四传感器单元相对于三个空间方向的加速度和/或第四传感器单元相对于三个空间方向的倾斜度和/或围绕第四传感器单元相对于三个空间方向的磁场，尤其是跟踪其变化。以这种方式，可以精确地确定手持位置跟踪器的移动、即平移和/或倾斜。
在另一个优选实施例中，手持位置跟踪器包括用于设置至少一个跟踪模式的一个或多个跟踪控制元件，并且处理单元被配置成基于第四信息并根据由一个或多个跟踪控制元件设置的跟踪模式控制定位单元。优选地，第一跟踪控制元件例如通过按下激活按钮激活手持位置跟踪器，使得处理单元如上所述基于第四信息控制定位单元移动（即平移和/或倾斜）放射线生成单元。进一步优选地，第一跟踪控制元件还可以例如再次按下激活按钮停用手持位置跟踪器。备选地或另外地，处理单元被配置成优选地通过考虑由设置在手持位置跟踪器处的第四传感器单元捕获的第四信息并且通过考虑由设置在放射线生成单元处的第一传感器单元捕获的第一、第二和第三信息，来确定手持位置跟踪器的定向和/或位置，特别是相对于放射线生成单元的定向和/或位置。第二跟踪控制元件激活第二跟踪模式，其中处理单元控制定位单元来将放射线生成单元移动到相对于手持位置跟踪器的预定义的位置中。通过这种方式，位置跟踪器可以用于标记某个位置，例如，待成像的患者的身体部位，其中放射线生成单元自动位置在相对于标记的位置的定向和/或位置中，使得高质量的放射线图像可以可靠地被捕获。
附图说明
本发明的另外的优点、特征和示例将从以下图的以下描述中显而易见：
图1示出了在患者床边的放射线图像捕获系统的示例的正视图;
图2示出了放射线图像捕获系统的另一个示例的侧视图;
图3示出了处理单元和连接到处理单元的组件的第一示例的示意表示。
图4示出了放射线图像捕获系统的另一示例的侧视图;
图5A至D示出了放射线图像捕获系统的另一个示例的顶视图，以便说明系统的可能移动；以及
图6示出了处理单元和连接到处理单元的组件的第二示例的示意表示。
具体实施方式
图1示出了位于患者床边的放射线图像捕获系统1的示例的正视图。放射线生成单元2包括放射线源3，也称为X光管，其被配置成生成X光放射线4。在放射线生成单元2下方，待检查的患者5躺在床上。X光放射线4透射通过患者5并撞击在检测单元6上，其被配置成例如通过借助于固态检测器将放射线转换成电信号、通过将放射线存储在存储磷光片中或通过将其记录在照相胶片上来检测放射线。检测单元6是便携式的，使得它可以轻易地定位在患者5下方或后方的所期望的定向和/或位置中。
图1示出了位于患者床边的放射线图像捕获系统1的示例的正视图。放射线生成单元2包括放射线源3，也称为X光管，其被配置成生成X光放射线4。在放射线生成单元2下方，待检查的患者5躺在床上。X光放射线4透射通过患者5并撞击在检测单元6上，其被配置成例如通过借助于固态检测器将放射线转换成电信号、通过将放射线存储在存储磷光片中或通过将其记录在照相胶片上来检测放射线。检测单元6是便携式的，使得它可以轻易地定位在患者5下方或后方的所期望的定向和/或位置中。
在图1所示的示例中，放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此不处于对齐的定向和/或位置中，因为由放射线源3生成的X光放射线4、特别是中心束不垂直地撞击在检测单元2上并且仅照射到检测单元6的敏感区域的一部分。此外，X光放射线4、特别是X光放射线锥不集中到检测单元2上，即X光放射线4的中心束与在检测单元2处的预确定的位置14（即其中心）不一致。为了完整起见，指出在某些X光放射线检查中，不一定需要X光放射线4的正交中心束。然而，中心束应该或多或少地与检测单元2的中心对应。
为了使放射线生成单元2和检测单元6处于相对于彼此的对准的位置和/或定向，放射线生成单元2可移动地安装在托架7上，特别是安装在托架7的柱8上，使得它可以相对于托架7和/或柱8平移和/或旋转，直到放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此正确对准，例如，使得X光放射线4的中心束以预先特定的入射角（例如，正交）撞击在检测单元6上和/或X光放射线4的束锥照射检测单元6的预先特定的区域。优选地，放射线生成单元2和检测单元6可以对准，使得基本上由放射线生成单元2发射的所有X光方射线4由检测单元6检测。
放射线图像捕获系统1包括第一传感器单元10，其设置在放射线生成单元2处，特别是安装在放射线生成单元2的壳体处。第一传感器单元10被配置成提供关于放射线生成单元2的定向和/或位置（特别是关于其倾斜度）的信息。
此外，第二传感器单元11设置在检测单元6处。第二传感器单元11被配置成提供关于检测单元6的定向和/或位置（特别是关于其倾斜度）的信息。通过组合由第一传感器单元10提供的信息和由第二传感器单元11提供的信息，放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的定向和/或位置可以如下面进一步解释的被确定。
优选地，系统1还包括传送器12，其优选地设置在放射线生成单元2处，特别是安装在放射线生成单元2的壳体上，并且被配置成发射一个或多个信号，例如，磁信号、电磁信号、特别是光和/或超声信号。设置在检测单元6处的接收器13被配置成接收由传送器12发射的一个或多个信号。在备选实施例（未示出）中，传送器12可以设置在检测单元6处并且接收器13可以设置在放射线生成单元2处。基于由接收器13接收的一个或多个信号，放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的位置和/或距离、特别是放射线源3到检测单元6处的预定义的位置14的源到图像距离（SID），可以如下面进一步说明的被确定。
图2示出了包括移动托架21的放射线图像捕获系统20的另一示例的侧视图，移动托架21配备有轮子22a和22b，托架21可以通过轮子22a和22b移动横过地板15。优选地，第一轮子22a被设计为被配置成绕垂直轴16旋转的脚轮，以便提供托架21的高机动性。备选地或另外地，第二轮22b被设计为驱动轮22b，其优选地耦合到驱动部件、例如马达，其被配置成驱动第二轮22b。
优选地，托架21包括手柄23，手柄23可由用户致动和/或抓握来移动、特别是推动和/或操纵托架21。
在托架21上安装有垂直柱8，其被配置成绕第一旋转轴17旋转，如绕柱8的弯曲箭头所示。管臂24安装在柱8的远端处，放射线生成单元2可移动地安装在柱8上。
管臂24包括第一臂元件25和第二臂元件26，其中第二臂元件26可旋转地安装在第一臂元件25上，使得它可以绕第二旋转轴18旋转，如通过绕第二臂元件26的弯曲箭头所指示的。此外，放射线生成单元2可旋转地安装在第二臂元件26上，使得它可以绕垂直于图2的图像平面的第三旋转轴19旋转。在绕第三旋转轴19旋转时，放射线生成单元2的移动由绕第三旋转轴19的弯曲箭头所指示。因此，放射线生成单元2通过万向节可移动地安装在第一臂元件25上，即 它可以旋转，使得由放射线生成单元2生成的X光放射线4的孔9可以指向任何期望的方向。
在优选实施例（未示出）中，第一臂元件25可移动地安装在柱8上，使得它可以沿着柱8向上和/或向下平移，以便相对于地板15调节放射线生成单元2的高度。备选地或另外地，第一臂元件25是伸缩臂元件，即第一臂元件25的第一部分可缩回到第一臂元件25的第二部分中，使得放射线生成单元2和柱8之间的距离、即管臂24的长度可以被调节。
借助于以上描述的实施例，优选地结合移动托架21的可操纵性，用户具有大量自由度来调节放射线生成单元2相对于患者和/或检测单元6的定向和/或位置。因此，放射线生成单元2和检测单元6可以轻易地且可靠地处于相对于彼此的期望的和/或对准的定向和/或位置。
类似于图1中所示的示例中的，确定关于放射线生成单元2的定向和/或位置的信息的第一传感器单元10安装在放射线生成单元2处，而被配置成传送器的第一距离传感器12a以与放射线源3的固定或预确定的距离27被设置在第一臂元件25处。该安排通过例如由第一距离传感器12a发射的磁、电磁或超声信号的信号有利地防止或至少最小化对第一传感器单元10中的倾斜度或位置的检测的影响。
在图2所示的实施例中，被配置成接收器的三个第二距离传感器13a、13b、13c、被设置在检测单元6的三个角上，特别是在检测单元6和垂直于图像平面的z轴处在原点位于预确定的位置14（例如中心位置）的坐标系中在位置[d1，d2，0]、[ - d1，d2，0]、[ - d1，-d2，0]处。三个第二距离传感器13a、13b、13c中的每一个被配置成接收由第一距离传感器12a发射的一个或多个信号。
在替代实施例中，三个第二距离传感器13a、13b、13c中的每一个被配置成发射一个或多个信号，例如，磁、电磁或超声信号，并且第一距离传感器12a被配置成接收一个或多个发射的信号。基于由第二距离传感器13a、13b、13c接收的一个或多个信号，可以精确地确定第一距离传感器12a与三个第二距离传感器13a、13b、13c中的每一个之间的距离。
优选地，基于第一距离传感器12a与三个第二距离传感器13a、13b、13c中的每一个之间的所确定的距离以及第一距离传感器12a和放射线源3之间的固定或预确定的距离27来确定放射线源3与在检测单元6处的预确定的位置14之间的源到图像距离（SID）。
优选地，不仅通过考虑第二距离传感器13a、13b、13c与第一距离传感器12a之间的确定的距离和/或第一距离传感器12a和放射线源3之间的距离27，而且还通过考虑分别由第二传感器单元11或第一传感器单元10提供的关于检测单元6和/或放射线生成单元2的定向的信息来确定放射线源3与在检测单元6处的预定义的位置14之间的SID，这将在下面进一步详细描述。
优选地，距离传感器12a、13a、13b、13c被设计为磁线圈、特别是每个包括具有彼此垂直的绕线轴的三个线圈的线圈三元组，使得通过向充当传送器的第一距离传感器12a应用交流电，磁通量信号被发射，其可以由充当接收器的第二距离传感器13a、13b、13c通过测量线圈中感应的相应电压和/或电流所接收。例如，第一距离传感器12a和三个第二距离传感器13a、13b、13c之间的距离可以通过对感应电流/电压的平方求和来确定。备选地或另外地，第一距离传感器12a和三个距离传感器13a、13b、13c之间的距离可以基于感应的电流/电压和考虑到的系统的非理想性的预确定的校正或校准因子来确定。
备选地，距离传感器12a、13a、13b、13c分别被设计为超声波传送器和接收器，由此第一距离传感器12a和三个第二距离传感器13a、13b、13c之间的距离可以通过由第一距离传感器12a发射并由三个第二距离传感器13a、13b、13c接收的一个或多个超声信号的运行时间测量来计算。
在另一个实施例中，如图1中所示的放射线图像捕获系统1和/或如图2中所示的移动放射线图像捕获系统20包括被配置成捕获移动指令的手持位置跟踪器60，放射线生成单元2基于该移动指令来进行定向和/或位置，尤其是相对于检测单元6的对准位置。手持位置跟踪器60被设计成由用户抓握和/或抓住。在手持位置跟踪器60的激活时，例如通过按下启动按钮61，设置在手持位置跟踪器60处的第四传感器单元62捕获关于手持位置跟踪器60的位置和/或倾斜度和/或移动的第四信息，即位置和/或倾斜度和/或移动信息。如下面更进一步详细描述的，放射线图像捕获系统1和/或移动放射线图像捕获系统20被配置成接收由设置在手持位置跟踪器60处的跟踪传送器63传送的第四信息并根据捕获的第四信息或从其导出的信息来定位、即平移和/或倾斜放射线生成单元2。跟踪传送器63优选地是无线通信系统（例如蓝牙或无线LAN）的一部分。
优选地，放射线生成单元2根据手持位置跟踪器60的移动被移动、即平移和/或倾斜。也就是，放射线生成单元2跟随抓着手持位置跟踪器60的用户的（一只或两只）手的运动。以这种方式，放射线生成单元2可以以快速、直观和可靠的方式处于相对于检测单元6的对准的定向和/或位置。
优选地，第四传感器单元62包括传感器，其被配置成捕获关于第四传感器单元62相对于三个空间方向的加速度和/或倾斜度的信息和/或相对于三个空间方向的围绕第四传感器单元62的磁场。通过跟踪加速度和/或倾斜度和/或磁场信号，特别是随着时间的推移，处理单元可以确定手持位置跟踪器60的定位和/或倾斜和/或移动。在另一个优选实施例中，手持位置跟踪器60被配置成由用户激活（即通过按下激活按钮61），并且被放置在患者身上，特别是放置在待成像患者的身体部位上。通过按下手持位置跟踪器60上的对准按钮64，放射线生成单元2自动以由手持位置跟踪器60标记的位置为中心，即放射线生成单元2和检测单元6处于相对于彼此的预确定的定向和/或位置。备选地或另外地，对准按钮64设置在托架21和/或放射线生成单元2（未示出）处。基本上，对准按钮64可以不一定是狭义上的按钮，而可以是任何另一种类的控制元件，例如杠杆、旋钮或触摸屏。
图3示出了处理单元30的示例的示意表示，放射线图像捕获系统的组件连接到该处理单元30，特别是第一传感器单元10、第二传感器单元11、第一距离传感器12a、三个第二距离传感器13a、13b、13c、输出单元31、控制元件32和驱动单元33。处理单元30被配置成从传感器和/或传感器单元获得信号和/或信息、处理所获得的信号和/或信息、输出处理的信号和/或信息和/或进一步将所获得的和/或处理的信号和/或信息用于控制系统或其组件。
优选地，第一传感器单元10和第二传感器单元11均包括：被配置成捕获第一信息的加速度传感器41、被配置成捕获第二信息的陀螺仪传感器42、以及被配置成捕获第三信息的磁场传感器43。
第一信息涉及加速度传感器41相对于三个空间方向的加速度，特别是相对于重力向量的加速度。如果加速度传感器41没有通过移动而加速，则包含在第一传感器单元10和/或第二传感器单元11中的加速度传感器41的绝对定向可以通过处理单元30确定。
第二信息涉及陀螺仪传感器42与预定义的轴有关的相对于三个空间方向的倾斜度，使得包含在第一传感器单元10和/或第二传感器单元11中的陀螺仪传感器42的相对定向可以通过处理单元30确定。
第三信息涉及磁场，特别是磁场的定向，特别是地球的磁场，其相对于三个空间方向围绕磁场传感器43。如果磁场没有例如被由诸如马达的在附近的装置生成的磁场所扭曲，包含在第一传感器单元10和/或第二传感器单元11中的磁场传感器43的绝对定向可以通过处理单元30确定。
因为第一传感器单元10和第二传感器单元11都包括每个相对于三个空间方向或空间轴的倾斜度信息的三个源，所以第一传感器单元10和第二传感器单元10可以被认为是九维的（9D）或9轴倾斜传感器。
优选地，处理单元30被配置成基于第一、第二和第三信息确定第一传感器单元10和/或第二传感器单元11的定向和/或放射线发射单元2和检测单元6相对于彼此的定向。确定的定向特别精确和可靠，因为它是基于按三种不同传感器类型捕获的信息。如果按三种传感器类型之一的倾斜度测量受到不利影响，例如，在加速度传感器41通过移动加速或者干扰磁场靠近磁场传感器43的情况下，三种传感器类型中的两个仍然提供正确的信息或提供必要的信息来补偿对那个传感器的倾斜度测量生成不利影响的效果。
在优选实施例中，处理单元30被配置成通过跟踪由第一传感器单元10和/或第二传感器单元11提供的第一、第二和第三信息的变化进一步确定第一传感器单元10和/或第二传感器单元11和/或放射线生成单元2和检测单元6的位置，特别是相对于彼此的位置。例如，通过跟踪加速度传感器41随时间的加速度、特别是加速度的方向，可以确定由加速度传感器41所覆盖的距离，从而确定其空间位置。
备选地或另外地，处理单元13被配置成基于由第一距离传感器12a发射并由三个第二距离传感器13a、13b、13c接收的一个或多个信号，优选地还通过考虑已经基于第一、第二和第三信息确定的放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的定向，来确定放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的位置，特别是它们之间的距离。
优选地，处理单元30被配置成基于预定义的位置14在其原点位于第一距离传感器12a的坐标系中的位置坐标[xp, yp, zp]确定在检测单元6（参见图1和2）处的放射线源3与预定义的位置14之间的距离，其中与检测单元6的坐标系的原点对应的预定义的位置14的位置坐标[xp, yp, zp]通过以下变换获得：
其中ρ是变换矩阵
带有组分
其中具有i = 1,2,3和j = 1,2,3的rij是如下变换（旋转）矩阵的组分：
其用于将传感器单元6的坐标系与第一距离传感器12a的坐标系对准，并且d1和d2是在检测单元6的坐标系中的三个第二距离传感器13a、13b、13c的位置向量si的组分（参见图2）：
变换（旋转）矩阵R的分量可以通过考虑由第二传感器单元11提供的第一、第二和第三信息来确定，并且第一距离传感器12a是否被安装到放射线生成单元2可以通过还考虑由第一传感器单元10提供的第一、第二和第三信息被确定，使得可以确定放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的定向。
如果第一距离传感器12a安装到管臂24，如图2所示，其坐标系是固定的，使得不一定必须考虑由第一传感器单元10提供的第一、第二和第三信息。相反，放射线源3和第一距离传感器12a之间的距离27优选地被添加到检测单元6的坐标系的原点的向量坐标[xp, yp,zp]。
等式（1）中带有i = 1,2,3的坐标Mi被定义为
其中，带有i = 1,2,3的Di是第一距离传感器12a和三个第二距离传感器13a、13b、13c之间的测量的距离，该距离例如通过一个或多个超声信号的运行时间的测量或对由一个或多个磁通信号引起的电流/电压的平方求和。
ρ的倒数可以通过如下等式计算：
其中
并且
处理单元30还被配置成经由输出单元31向用户输出定位信息，即关于放射线生成单元2和检测单元6的定向和/或位置的信息，特别是相对于彼此的定向和/或位置的信息。输出单元31可以被设计为是显示器和/或扬声器，使得可以分别在视觉上和/或声学上提供定位信息。
在优选实施例中，显示器可以示出放射线生成单元2和检测单元6的图形表示以及它们的相对定向和/或位置，使得用户可以识别如何移动、即平移和/或旋转放射线生成单元2和/或检测单元6，以使它们处于相对于彼此的对准位置中。备选地或另外地，显示器显示关于如何通过图形指示必要的移动、例如用箭头，使放射线生成单元2和检测单元6处于相对于彼此的对准位置的移动指令。
在另一个优选实施例中，扬声器输出寻址用户的口语单词的定位信息，用户可相应地位置放射线生成单元2和/或检测单元6。另外地或备选地，扬声器输出指示放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的对准的音频信号。优选地，扬声器输出音调信号或一系列音频信号，其音调和/或重复频率增加或减少放射线生成单元2和/或检测单元6达到相对于彼此的优选对准的接近程度。
优选地，输出单元31设置在托架21的手柄23附近（见图2），使得用户可以在站在托架21后面的同时访问经由输出单元31输出的定位信息。另外地或备选地，输出单元31设置在放射线生成单元2处，即在管臂24的与柱8相对的端部处，使得用户可以在放射线生成单元2相对于患者和/或检测单元6的调整期间访问定位信息。
处理单元30还被配置成接收关于放射线生成单元2和检测单元6的定向和/或位置（特别是相对于彼此的定向和/或位置）的期望变化的移动指令。优选地，移动指令由用户经由控制元件32输入。控制元件32可包括例如控制杆（stick）和/或按钮和/或控制杆（lever）和/或触敏显示器，其被配置成由用户根据移动托架21和/或放射线生成单元2的期望移动来操作。备选地或另外地，控制元件32包括被配置成记录用户的口头移动指令的麦克风，特别是用于移动托架21的移动命令，其由处理单元30处理、即解释。
优选地，控制元件32设置在手柄23的附近，使得用户可以在站在托架21后面时输入移动指令。备选地或另外地，控制元件32设置在放射线生成单元2处，即在管臂24与柱8相对的端部。这允许在操作放射线生成单元2的同时改变放射线生成单元2的定向和/或位置，特别是相对于检测单元6的定向和/或位置。
优选地，处理单元30处理移动指令并相应地控制驱动单元33。驱动单元33可以是连接到移动托架21的驱动轮22b的马达（参见图2），特别是电马达，使得在由用户输入移动指令时，移动托架21通过平移和/或旋转来移动横过地板15。
备选地或另外地，处理单元30被配置成控制定位单元34，其被配置成相对于托架21和/或检测单元2移动、即平移和/或旋转放射线生成单元2。特别地，可以由用户提供经由控制元件32输入相应的移动指令控制柱8绕第一旋转轴17的旋转、第二臂元件26绕第二旋转轴18的旋转和/或放射线生成单元2绕第三旋转轴19的旋转。此外，通过沿着柱8平移第一臂元件25来调整放射线生成单元2相对于地板15的高度和/或通过将第一臂元件25的第一部分缩回到第一臂元件25的第二部分中或延伸出第一臂元件25的第二部分来调整放射线生成单元2和柱8之间的距离可以被控制。
如图3中所示，可以提供第三传感器单元44，其配置成提供关于移动托架21的倾斜度的倾斜度信息。优选地，当确定放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的定向和/或位置时，该倾斜度信息被处理单元30所考虑。此外，当控制驱动单元33移动托架21时，关于托架21的倾斜度的信息可以被处理单元30使用。例如，在托架21的移动中可以有利地考虑地板15的倾斜。
在优选实施例中，处理单元30基于由第三传感器单元44提供的关于移动托架21的倾斜度的信息来调整驱动单元33的功率，使得托架21的速度基本上恒定，无论托架21是沿地板15的斜坡向上移动还是向下移动。另外，处理单元30优选地配置成控制托架21的移动，使得如果托架21位于为5°（即9%）的或更大的斜坡的地板15上，则避免托架21的急转弯。
在另一个实施例中，放射线图像捕获系统20包括跟踪接收器65，其被配置成接收由手持位置跟踪器60捕获并由跟踪传送器63（参见图2）无线传送（例如经由蓝牙或无线LAN）的第四信息。特别地，跟踪接收器65接收由跟踪传送器63发射的信号，该信号包括关于手持位置跟踪器60的平移和/或倾斜、特别是平移和/或倾斜的方向的信息。处理单元30被配置成基于移动信息来控制驱动单元33、即位置托架21，使得放射线生成单元2跟随由手持位置跟踪器60执行的移动。备选地或另外地，处理单元30被配置成控制定位单元34，其配置成旋转柱8和/或旋转第二臂元件26和/或旋转放射线生成单元2和/或使第一臂元件25伸展和/或缩回和/或使管臂24沿着柱8平移，使得放射线生成单元2根据手持位置跟踪器60移动。通过这种方式，放射线生成单元2跟随手持位置跟踪器60的移动，即持有手持位置跟踪60的用户的手的移动。
在另一个优选实施例中，跟踪传送器63被配置成传送关于第四传感器单元62（图2中示出）相对于三个空间方向的加速度和/或倾斜度的和/或围绕第四传感器单元62相对于三个空间方向的磁场的信息。处理单元30基于由跟踪接收器65接收的信息控制驱动单元33或另外的驱动单元（未示出）来根据手持位置跟踪器60移动、即平移和/或倾斜放射线生成单元2。
图4示出了放射线图像捕获系统20的另一示例，其中放射线生成单元2保持在第一参考位置，并且检测单元6保持在第二参考位置。第一参考位置对应于放射线生成单元2和管臂24的位置，其中放射线生成单元2基本上平行于柱8布置，使得穿过放射线源3和中心孔9的直线基本上平行于柱8并且管臂24缩回在其中，即其中第一臂元件25的第一部分缩回到第一臂元件25的第二部分中。此外，在第一参考位置，管臂24沿着柱8下降，使得设置在管臂24处的保持元件27停留在支撑元件28上和/或可释放地与设置在支架21处的支撑元件28连接。在后一种情况下，可靠地防止了放射线生成单元2的任何移动。以这种方式，定义了放射线生成单元2的初始或参考位置和/或定向。
检测单元6借助于第二保持元件29（例如，可以插入检测单元6的容器）保持在第二参考位置，使得可靠地防止检测单元6的任何移动。优选地，容器是可以完全或部分插入检测单元6的槽。以这种方式，定义了检测单元6的初始或参考位置和/或定向。
当放射线生成单元2和检测单元6分别处于它们的第一和第二参考位置时，它们相对于彼此的定向和/或位置被定义，使得第一传感器单元10的传感器41、42、43和/或第二传感器单元11的传感器41、42、43可以被校准（参见图3）。这可以例如通过捕获校准值、即第一传感器单元10和第二传感器单元11中的每一个的第一、第二和第三信息，并将其保存在存储器中、特别是在环形缓冲器中来完成。优选地，校准定义了陀螺仪传感器42相对于其提供关于相对倾斜度的信息的轴。因此，如果已经执行了校准并且放射线生成单元2和/或检测单元6从它们各自的参考位置被移除，则处理单元30可以基于由第一传感器单元10和第二传感器单元11提供的当前第一、第二和第三信息以及基于从环形缓冲器读取的校准值可靠地确定它们相对于彼此的当前定向和/或位置。
图4中所示的移动托架21包括一个或多个全向轮50，通过该一个或多个全向轮50可以显著地进一步增强托架21的可操纵性。优选地，轮50被配置成允许托架21的侧向和/或对角移动，如图5中示例性地示出并且在下面进一步描述的。一个或多个全向轮50优选地包括布置在中心轮52的圆周处的多个辊（roller）51。每个辊51被配置成绕相应的辊轴（未示出）旋转，其中每个辊轴垂直于中心轮52的轴（未示出）。特别地，每个辊轴基本上与中心轮52相切。
图5以俯视图示出了移动放射线图像捕获系统20的移动的示例，其中托架21被示意性的描绘。通过为移动托架21提供至少一个脚轮22a（见图4）和两个全向轮50a、50b，托架21可以绕不同的轴旋转，如图5A和图5B中曲线箭头所示。可选地或另外地，全向轮50a、50b可以配置成麦克纳姆轮（未示出）。进一步备选地或另外地，全向轮可以被配置成具有两个驱动器的全向轮，其中每个全向轮由被配置成通过绕第一主轴和第二较小轮旋转来驱动向前移动的较大的第一轮和被配置成通过绕第二主轴旋转来驱动托架的侧向移动或旋转的第二较小轮组成，并且其中第一较大轮和第二较小轮相继地布置，使得第一主轴和第二主轴分别彼此垂直并平行于地板（未示出）。在图5A中，旋转的中心位于托架21的质心或其附近内，这由两条虚线的交点指示。在这种情况下，托架21基本上就地旋转。在图5B中，旋转的中心位于柱8内，其再次由两条虚线的交点指示。
此外，如图5C和图5D中通过弯曲或直箭头所示的，托架21可以在平行于地板15的不同方向上移动。在图5C中，如果托架21跟随由弯曲箭头指示的方向，则托架21的定向、即托架21的前端53面向的方向改变。在图5D中，如果托架21跟随箭头的方向，托架21的定向不会改变，即托架21可以执行对角线或侧向运动。
图6示出了处理单元30的第二示例的示意表示，放射线图像捕获系统的多个组件、特别是三个第一距离传感器12a、12b、12c、三个第二距离传感器13a、13b、13c、第三传感器单元44、输出单元31、控制元件32、驱动单元33和移动单元34连接到处理单元30。处理单元30被配置成从传感器和/或传感器单元获得信号和/或信息，配置成处理所获得的信号和/或信息，配置成输出处理的信号和/或信息和/或配置成进一步使用所获得的和/或处理的信号和/或信息以用于控制系统或其组件。此外，处理单元30被配置成基于由三个第一距离传感器12a、12b、12c发射或接收的并且分别由三个第二距离传感器13a、13b、13c接收或发射的至少一个信号，确定设置在放射线生成单元2处的三个第一距离传感器12a、12b、12c（参见图1和2）与设置在检测单元6（参见图1和2）处的三个第二距离传感器13a、13b、13c之间的距离。优选地，处理单元30分别确定三个第一距离传感器12a、12b、12c中的每一个与三个第二距离传感器13a、13b、13c中的每一个之间的距离，使得可以确定总共九个距离。
此外，处理单元30被配置成基于所确定的三个第一距离传感器12a、12b、12c与三个第二距离传感器13a之间的距离、特别是通过基于所确定的距离的三边测量确定多个距离传感器相对于彼此的位置并计算其中三个第一距离传感器12a、12b、12c和三个第二距离传感器13a、13b、13c位于其中的两个平面的相对定向来确定放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的定向。
优选地，放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的位置、特别是距离由如上参照图3所述的处理单元30确定，其中通过考虑三个第一距离传感器12a、12b、12c和三个第二距离传感器13a、13b、13c之间所确定的距离来确定变换（旋转）矩阵R的组成部分。
尽管三个第一距离传感器12a、12b、12c和三个第二距离传感器13a、13b、13c允许确定它们之间的九个距离，但是在其中设置三个以上的第一距离传感器12a、12b、12c和三个以上的第二距离传感器13a、13b、13c的其他实施例中，可以确定多于九个距离。优选地，所得到的冗余用于交叉检查多个距离传感器之间所确定的距离，并且特别是放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的所确定的位置和/或距离。如果由多个距离传感器发射和接收的至少一个信号受到附近（电）磁源（例如马达或对象，例如待成像的患者5的身体部位）的影响，这是特别有利的。
在另一个实施例中，处理单元30被配置成确定三个第一距离传感器12a、12b、12c与三个第三距离传感器13a、13b、13c之间的距离少于九个、特别是六个距离。
在另一个实施例中，处理单元30还被配置成基于三个第一距离传感器12a、12b、12c和三个第二距离传感器13a、13b、13c之间的少于九个、特别是六个距离以及第一距离传感器12a、12b、12c的第一12a、第二12b和第三12c中的每一个之间的距离、特别是固定的距离和/或第二距离传感器13a、13b、13c的第一12a、第二12b和第三13c中的每一个之间的距离、特别是固定距离来确定放射线生成单元2和检测单元6相对于彼此的位置和/或距离。特别地，即使在三个第一距离传感器12a、12b、12c和三个第二距离传感器13a、13b、13c之间确定了多于六个、特别是九个的距离，处理单元30也可以以这种方式配置。如果多于六个、特别是九个确定的距离中的一些距离的确定受例如由附近的马达或位于多个距离传感器之间的对象生成的阻碍由多个距离传感器发射和接收的一个或多个信号的外部场所影响，则该实施例是特别优选的。同样的对于具有多于三个第一距离传感器12a、12b、12c和多于三个第二距离传感器13a、13b、13c的实施例是有效的，其中可以确定多个传感器之间的多于九个距离。
关于图6中所示的处理单元30的进一步优选特征，第三传感器单元44、输出单元30、控制元件32、驱动单元33和移动单元34、参考图3的上述说明相应地适用。

Claims (11)

1.一种移动放射线图像捕获系统（20），包括：
- 放射线生成单元（2），被配置成生成X光放射线（4）;
- 移动托架（7、21），上面安装有所述放射线生成单元（2）;
- 驱动单元（33），被配置成通过在二维中的线性运动和/或通过旋转使所述托架（7、21）在地板（15）上移动;
- 至少一个检测单元（6），被配置成基于由所述放射线生成单元（2）生成并由对象（5）透射和/或反射的X光放射线（4）来捕获所述对象（5）的放射线图像；
- 至少一个传感器单元（10、11），被配置成确定所述放射线生成单元（2）和所述检测单元（6）相对于彼此的定向和/或位置，
- 至少一个输出单元（31），被配置成向用户输出信息，
- 处理单元（30），被配置成基于所述放射线生成单元（2）和所述检测单元（6）相对于彼此的所述定向和/或位置来确定所述放射线生成单元（2）和所述检测单元（6）是否具有相对于彼此的预确定的定向和/或位置，并且配置成在否定的情况下，确定关于必须如何移动所述托架（7、21）和/或所述放射线生成单元（2）来使得所述放射线生成单元（2）和所述检测单元（6）处于相对于彼此的预确定的定向和/或位置的定位信息，并配置成控制所述输出单元（31）以输出所确定的定位信息和/或配置成基于所确定的定位信息来控制所述驱动单元（33）移动所述托架（7、21）。
2.根据权利要求1所述的移动放射线图像捕获系统（20），包括至少一个控制元件（32），所述至少一个控制元件（32）被配置成从所述用户接收移动指令，其中所述处理单元（30）被配置成基于从所述用户接收到的所述移动指令来控制所述驱动单元（33）移动所述托架（7、21）。
3.根据权利要求2所述的移动放射线图像捕获系统（20），其中所述至少一个控制元件（32）位于所述放射线生成单元（2）处，特别是在包围所述放射线生成单元（2）的壳体处。
4.根据权利要求2或3所述的移动放射线图像捕获系统（20），其中所述至少一个输出单元（31）位于靠近所述至少一个控制元件（32）和/或所述放射线生成单元（2）处，特别是在包围放射线生成单元（2）的壳体处。
5.根据前述权利要求中任一项所述的移动放射线图像捕获系统（20），其中所述至少一个输出单元（31）被配置成在视觉上和/或在声学上输出信息。
6.根据前述权利要求中任一项所述的移动放射线图像捕获系统（20），还包括设置在所述放射线生成单元（2）处的第一传感器单元（10）和设置在所述检测单元（6）处的第二传感器单元（11），其中所述第一和第二传感器单元（10、11）中的每一个包括以下中的至少一个：
- 至少一个加速度计传感器（41），被配置成捕获关于所述加速度计传感器（41）相对于三个空间方向的加速度的第一信息，
- 至少一个陀螺仪（42）传感器，被配置成捕获关于所述陀螺仪传感器（42）相对于所述三个空间方向的定向的第二信息，以及
- 至少一个磁场传感器（43），被配置成沿所述三个空间方向捕获关于围绕所述磁场传感器（43）的磁场的第三信息，
其中，所述处理单元（30）被配置成通过考虑以下项来确定所述放射线生成单元（2）和所述检测单元（6）相对于彼此的所述定向和/或位置：
- 分别由设置在所述放射线生成单元(2)处的所述第一传感器单元（10）的所述加速度计（41）、陀螺仪（42）或磁场传感器（43）捕获的所述第一、第二和第三信息中的至少一个，以及
- 分别由设置在所述检测单元（6）处的所述第二传感器单元（11）的所述加速度计（41）、陀螺仪（42）和磁场传感器（43）捕获的所述第一、第二和第三信息中的至少一个。
7.根据权利要求6所述的移动放射线图像捕获系统（20），包括：
- 被配置成发射一个或多个信号的至少一个传送器（12）以及被配置成接收由传送器（12）发射的所述信号的至少一个接收器（13），所述传送器（12）或接收器（13）被设置在所述放射线生成单元（2）处，并且所述接收器（13）或传送器（12）相应被设置在所述检测单元（6）处；以及
- 处理单元（30），被配置成通过考虑以下项来确定所述放射线生成单元（2）和所述检测单元（6）相对于彼此的位置：由所述接收器（13）接收的所述信号和分别由设置在所述放射线生成单元(2)处的所述第一传感器单元(10)的所述加速度计41)、陀螺仪(42)和磁场传感器(43)捕获的第一、第二和第三信息中的至少一个、以及分别由设置在所述检测单元(6)处的所述第二传感器(11)单元的所述加速度计(41)、陀螺仪(42)和磁场传感器(43)捕获的第一、第二和第三信息中的至少一个。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的移动放射线图像捕获系统（20），包括：
- 被配置成发射一个或多个信号的至少三个传送器（12）以及被配置成接收由所述传送器（12）发射的所述信号的至少三个接收器（13），所述至少三个传送器（12）或至少三个接收器（13）被设置在所述放射线生成单元（2）处，并且所述至少三个接收器（13）或至少三个传送器（12）相应被设置在所述检测单元（6）处；以及
-处理单元（30），被配置成
确定所述至少三个传送器（12）和所述至少三个接收器（13）之间的距离，
通过考虑所述至少三个传送器（12）和所述至少三个接收器（13）之间所确定的距离来确定所述放射线生成单元（2）和所述检测单元（6）相对于彼此的定向，以及
通过考虑所述至少三个传送器（12）和所述至少三个接收器(13)之间所确定的距离和所述放射线生成单元（2）和所述检测单元（6）相对于彼此的所确定的定向来确定所述放射线生成单元（2）和所述检测单元（6）相对于彼此的位置、特别是距离。
9.根据权利要求7或8所述的放射线图像捕获系统（20），其中由所述至少一个传送器（12）发射并由所述至少一个接收器（13）接收的所述一个或多个信号是超声信号或磁信号、特别是磁通量或电磁信号、特别是光。
10.根据前述权利要求中任一项所述的移动放射线图像捕获系统（20），还包括第三传感器单元（44），所述第三传感器单元（44）被配置成确定所述托架（7、21）相对于垂直和/或水平方向的倾斜度，其中所述处理单元（30）被配置成基于所述托架（7、21）的所确定的倾斜度来控制所述驱动单元（33）移动所述托架（7、21）。
11.一种用于操作移动放射线图像捕获系统（20）的方法，所述系统包括：被配置成生成X光射线（4）的放射线生成单元（2）、所述放射线生成单元（2）被安装在上面的移动托架（7、21）、被配置成使所述托架（7、21）在地板上移动的驱动单元（33）、以及至少一个检测单元（6），所述至少一个检测单元（6）被配置成基于由所述放射线生成单元（2）生成并由对象（5）透射和/或反射的X光放射线来捕获所述对象（5）的放射线图像，所述方法包括以下步骤：
- 确定所述放射线生成单元（2）和所述检测单元（6）相对于彼此的定向和/或位置，
- 基于所述放射线生成单元（2）和所述检测单元（6）相对于彼此的所述定向和/或位置来确定所述放射线生成单元（2）和所述检测单元（6）是否具有相对于彼此的预确定的定向和/或位置，并且在否定的情况下，确定关于必须如何移动所述托架（7、21）和/或所述放射线生成单元（2）来使得所述放射线生成单元（2）和所述检测单元（6）处于相对于彼此的预确定的定向和/或位置的定位信息，并通过输出单元（31）将定位信息输出给用户和/或基于定位信息控制驱动单元（33）来使得所述托架（7、21）在地板（15）上通过二维中的线性运动和/或通过旋转移动。
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