CN111134701B - 便携式医学成像系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种便携式医学成像系统和方法，其中所述系统包括具有可移动C型臂的可移动台，附接到所述可移动C型臂的成像信号发射器，以及与所述成像信号发射器大体相对地定位并附接到所述可移动C型臂的成像传感器。成像传感器被配置为独立于成像信号发射器而相对于大约在可移动C型臂的中心轴上的点旋转，从而改变从成像信号发射器向成像传感器发射的信号的入射角，并提供比成像传感器在单个位置上的视场更大的视场。

Description

便携式医学成像系统和方法

相关申请的交叉参考

本申请是2016年6月13日提交的美国专利申请序列号15/180,126的部分继续申请，该申请是2016年2月3日提交的美国专利申请序列号15/014,083的部分继续申请。这些优先权申请出于所有目的通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开涉及医学成像系统，更具体地，涉及成像系统或其部件的受控运动。

背景技术

保健实践显示，三维成像例如计算机断层扫描(CT)成像作为放射科的诊断工具具有巨大的价值。这些成像系统通常包含固定的孔，患者可以从头或脚进入该孔。其他护理区域，包括手术室、重症监护室和急诊室，都依靠二维成像(透视、超声、二维移动X射线)作为诊断和治疗指导的主要手段。

尽管确实存在用于‘非放射科’和以患者为中心的3-D成像的移动解决方案，但它们的移动自由度通常会受到限制，以有效地定位系统而不移动患者。它们有限的移动自由度阻碍了移动三维成像系统的接受程度和使用。

因此，需要在操作室、手术室、重症监护室、急诊室和医院其他部门、非卧床手术中心、医师办公室以及可以在任何方向或高度访问患者并产生高质量三维图像的小规模和/或移动三维成像系统。这些成像系统可包括术中CT和磁共振成像(MRI)扫描仪，帮助其使用或移动的机械手系统。这些包括具有180度运动能力的系统(“C型臂”)，还可包括具有360度运动能力的成像系统(“O型臂”)。

当需要实时图像来指导手术室人员时，这些系统在手术或其他手术过程中可能非常有用。成像期间的一个问题是成像系统的精确定位。这在手术室或手术间中尤其重要，其中成像设备的尺寸和重量以及所需要的大量人员的存在使得难以精确地定位成像设备。

发明内容

公开了一种使用具有成像信号发射器和成像传感器的便携式医学成像系统成像的方法。该方法包括将成像信号发射器和成像传感器定位成大体上彼此相对并且面向它们之间的点。成像传感器相对于从成像信号发射器发射的信号限定入射角。该方法还包括使用成像传感器记录来自成像信号发射器的第一信号，以便捕获视场的第一部分的图像，围绕所述点旋转成像传感器，以使入射角改变，并使用成像传感器记录来自成像信号发射器的第二信号，以捕获所述视场的第二部分的图像。

公开了一种便携式医学成像系统。该系统包括具有可移动C型臂的可移动台。该系统还包括附接到可移动C型臂的成像信号发射器，以及与成像信号发射器大体相对地定位并附接到可移动C型臂的成像传感器。成像传感器被配置为独立于成像信号发射器而相对于大约在可移动C型臂的中心轴上的点旋转，从而改变从成像信号发射器向成像传感器发射的信号的入射角，并提供比成像传感器在单个位置上的视场更大的视场。

公开了一种便携式医学成像系统。该系统包括可移动台，连接至所述可移动台的龙门架，可旋转地连接至所述龙门架并包括可滑动地安装至所述龙门架并相对于所述龙门架可操作以滑动的第一C型臂的龙门，可滑动地联接至所述第一C型臂的第二C型臂，第一C型臂和第二C型臂一起提供围绕待成像的物体的360度旋转，以及用于控制所述可移动台和第一C型臂和第二C型臂的运动并用于控制所述便携式成像系统的成像的控制系统。所述控制系统被配置为使所述便携式医学成像系统执行操作，所述操作包括将所述成像信号发射器和所述成像传感器定位成大体上彼此相对并且面向它们之间的点。成像传感器相对于从成像信号发射器发射的信号限定入射角。该操作还包括使用成像传感器记录来自成像信号发射器的第一信号，以便捕获视场的第一部分的图像。所述操作还包括围绕所述点旋转成像传感器，以使入射角改变，并使用成像传感器记录来自成像信号发射器的第二信号，以捕获所述视场的第二部分的图像。

本公开包括许多方面和实施例，在下面的说明书和附图中仅描述了一些方面和实施例。

附图说明

图1是根据本公开的一个实施例的成像系统的后透视图。

图2是根据本公开的一个实施例的成像控制器系统40的示意图。

图3是图1的成像系统的前透视图。

图4是图1的成像系统的透视图，其中龙门已绕X轴旋转了90度。

图5是龙门的透视图，部分地示出了线缆布置。

图6是龙门的透视图，示出了线缆布置。

图7是龙门的侧视图，示出了线缆布置。

图8示出了用于伸缩控制龙门的C型臂的电动机组件。

图9A-9G示出了以60度为增量的龙门的360度旋转。

图10是配备有本公开的控制系统和全方向轮(“全向轮”)的便携式医学成像设备的俯视图，并且示出了传感器阵列的第一实例。

图11A和图11B描绘了用于向便携式台的全向轮施加动力的构造。

图12A-图12D描绘了可用于便携式医学成像设备中的传感器阵列。

图13是可用于根据本公开的成像系统中的第一全向轮(“全向轮”)的示例的透视图。

图14是可用于本公开中的第二全向轮的示例的透视图。

图15是可用于本公开中的第三全向轮的示例的透视图。

图16是可用于本公开中的第四全向轮的示例的正视图。

图17A-图17B描绘了另一实施例，其中成像信号发射器和成像信号传感器具有另一平移自由度。

图18A-图18B描绘了允许附加自由度的附加细节。

图19是根据本公开的实施例的使用成像系统成像，特别是放大视场(FOV)的方法的流程图。

图20描绘了根据本公开的实施例，成像传感器绕龙门的中心轴旋转以放大FOV的图。

图21描绘了根据本公开的实施例，成像传感器在平移成像信号发射器的同时绕龙门的中心轴旋转以进一步放大FOV的图。

具体实施方式

出于本申请的目的，术语“代码”、“软件”、“程序”、“应用程序”、“软件代码”、“软件模块”、“模块”和“软件程序”可互换使用，以表示可由处理器执行的软件指令。“用户”可以是医师、护士或其他医疗专业人员。

现转到附图，图1是示出根据本公开的一个实施例的成像系统10，例如计算机断层摄影(CT)X射线扫描仪的示意图。成像系统10包括可移动台60和龙门56。可移动台包括垂直轴59和可旋转地附接到垂直轴的龙门架58。可移动台60包括两个前全向轮62和两个后全向轮64，它们一起提供可移动台60在X-Y平面内在任何方向上的运动。在图1所示的笛卡尔坐标系X、Y轴上，连同垂直轴Z，描绘了水平X-Y平面。全向轮62、64可以从例如英国的萨默塞特活动机械手有限公司(Active Robots Limited of Somerset)获得。安装到可移动台60的壳体上的一对手柄15允许用户手动操纵可移动台。

附接到垂直轴59的电动机66设计为使龙门架架58绕X轴旋转完整的360度，并且电动机67在运动控制模块51的控制下沿z轴垂直移动龙门架58。

龙门56包括可滑动地联接到龙门架58的第一C型臂70和可滑动地联接到第一C型臂的第二C型臂72。在所示实施例中，第一和第二C型臂70、72分别是外部和内部C型臂。在所示实施例中，外部和内部C型臂70、72的形状为部分圆形，并且绕中心轴周向旋转，从而允许对躺在床26上的患者进行成像而无需转移患者。

成像信号发射器74诸如X射线束发射器安装到第二C型臂72的一侧，而成像传感器76诸如X射线检测器阵列安装到第二C型臂的另一侧并且面向发射器。在该示例中，X射线发射器74发射X射线束，该X射线束在穿过患者的相关部分(未示出)之后被X射线检测器或接收器76接收。

在一个实施例中，系统10是在考虑外科手术的情况下设计的多模态x射线成像系统。成像模态包括但不限于荧光检查、2D射线照相和锥形束CT。荧光检查是一种可以在监测器上显示连续的X射线图像，就像X射线电影一样的医学成像技术。2D射线照相是一种使用X射线来查看不均匀组成且不透明的物体(例如人体)的内部结构的成像技术。CBCT(锥形束3D成像或锥形束计算机断层扫描)也称为C型臂CT，是一种由X射线计算机断层扫描组成的医学成像技术，其中X射线发散，形成一个圆锥。也可以采用磁共振成像(MRI)，并采取适当的预防措施来使用强大的磁体并控制它们产生的磁场。

可移动台60包括成像控制器系统40，该成像控制器系统40具有双重功能：(1)控制全向轮62、64，龙门架58和龙门56的运动以使成像信号发射器74相对于患者和其他所需部件运动而定位，以及(2)一旦实现正确的定位，就控制用于对患者进行成像的成像功能。

现参考图2，本公开的成像控制器系统40通过I/O接口42诸如USB(通用串行总线)接口连接至通信链路52，该I/O接口42从通信链路52接收信息并且通过通信链路52发送信息。成像控制器系统40包括诸如RAM(随机存取存储器)等记忆存储器44，处理器(CPU)46，诸如ROM或EEPROM等程序存储器48，以及诸如硬盘等数据存储器50，它们都通常通过总线53彼此相互连接。除其他之外，程序存储器48还存储成像控制模块54和运动控制模块51，它们各自包含要由处理器46执行的软件。由处理器46执行的运动控制模块51控制可移动台60的轮62、64以及龙门架58和龙门56中的各种电动机，以将可移动台60定位在患者附近并且将龙门定位在用于适当的位置以便对患者的相关部分成像。运动控制模块还可以控制用于定位的其他部件，如下所述。

由处理器46执行的成像控制模块54控制成像信号发射器74和检测器阵列76以对患者身体成像。在一实施例中，成像控制模块对身体的不同平面层成像并且将它们存储在存储器44中。另外，成像控制模块54可以处理存储在存储器44中的图像堆并生成三维图像。或者，可以将存储的图像发射到主机系统(未示出)以进行图像处理。

运动控制模块51和成像控制模块54包括用户界面模块，该用户界面模块通过显示设备11a和11b以及输入设备诸如键盘以及按钮12和操纵杆14与用户交互。安装到手柄15上的应变仪13联接至I/O设备42，并在用户用手握住手柄15时方便地提供可移动台60在任何方向(X、Y、Wag)上的移动，正如下面更详细地讨论的那样。用户界面模块帮助用户定位龙门56。程序存储器48中的任何软件程序模块和来自数据存储器50的数据都可以根据需要传送到存储器44，并由CPU 46执行。显示设备11a附接到可移动台60的壳体上龙门架58附近，并且显示设备11b通过三个可旋转的显示臂16、18和20联接到可移动台。第一显示臂16可旋转地附接到可移动台60上，第二显示臂18可旋转地附接到第一臂16上，并且第三显示臂20可旋转地附接到第二显示臂上。显示设备11a、11b可以具有触摸屏，还可以通过使用模块51和54中的用户界面模块而用作输入设备，以为用户提供最大的灵活性。

放置在龙门架58上的导航标记68通过链接52连接到成像控制器系统40。在运动控制模块51的控制下，标记68允许通过导航系统(未示出)相对于病床或手术室(OR)平台自动或半自动地定位龙门56。标记68可以是光学的、电磁的等。它们也可以放置在其他方便且有用的地方，例如在病床上，或以其他方式放置，以便在拍摄的图像中可见一个或多个标志，并且在为患者或其他要成像的物体拍摄多个图像时，这些标记可以用于定向连接图像。当拍摄多于一个图像时，标记还可能有助于合并或协调多个图像。

导航系统可以提供信息以命令龙门56或系统10到达精确位置。在一个示例中，外科医生将导航探针保持在成像系统10的所需方向上，以沿着指定轨迹获取荧光镜或放射摄影图像。有利地，这将消除对侦察拍摄的需要，从而减少了对患者和手术室(OR)人员的x射线暴露。龙门56上的导航标记68还将允许自动配准由系统10获取的2D或3D图像。标记68还将允许在患者移动的情况下精确地重新定位系统10。标记可以是不透射线的或由使得成像专家或其他医疗专业人员易于协调或导航的其他材料制成。导航探针或标记可以根据需要放置在例如要成像的物体附近或之上，以使标记不会干扰成像或其判读。

在所示实施例中，系统10以下述的6自由度(“DOF”)提供大范围的运动。在运动控制模块51的控制下，有两种主要的运动模式：可移动台60的定位和龙门56的定位。描述了并且也可以包括其他定位模式。

可移动台60的定位通过四个全向轮62、64完成。这些轮子62、64允许可移动台60围绕水平面(X、Y、Wag)以所有三DOF定位。“Wag”是系统10绕垂直轴(Z轴)旋转，“X”是系统沿X轴向前和向后定位，“Y”是系统10沿Y轴横向运动。在控制模块51的控制下，系统10可以以X、Y和Wag的任意组合定位(由于使用全向轮62、64而绕任意Z轴偏摆)，并且运动范围不受限制。具体而言，全向轮62、64允许定位在稠密空间、狭窄通道中，或者精确地上下移动手术台或病床的长度。

围绕(Z、Tilt、Rotor)完成龙门56的定位。如上所述，“Z”是龙门56垂直定位，“Tilt”是绕平行于X轴的水平轴旋转，“Rotor”是绕平行于Y轴的水平轴旋转。

随着可移动台60的定位和龙门56的定位一起，系统10提供一定范围的六DOF(X、Y、Wag、Z、Tilt和Rotor)的运动，以将可移动台60以及成像发射器74和传感器76精确放置在需要它们的地方。有利地，可以执行3D成像，而不管患者是站着，坐着还是躺在床上，而无需移动患者。

系统10的精确位置可以存储在存储器50中，并且可以随时通过运动控制模块51调用。如下所述，这不限于龙门56的定位，还包括由于全向轮62、64和其他运动轴线而进行的系统10定位。

如图3所示，每个龙门架58、外部C型臂70和内部C型臂72分别具有一对面向彼此的侧框架86、88、90。在龙门架58的侧框架86的内侧安装有多个均匀间隔的辊子84。外部C型臂70在侧框架88的外侧上具有一对导轨78。辊子84联接到导轨78。如图所示，辊子84和导轨78设计成允许外部C型臂70沿着龙门架58可伸缩地滑动，从而允许C型臂相对于龙门架绕其中心轴旋转至少180度。

在外部C型臂70的侧框架88的内侧上安装有多个均匀间隔的辊子80。内部C型臂70在侧框架90的外侧上具有一对导轨82。辊子80联接至导轨82。如图所示，辊子80和导轨82设计成允许内部C型臂72沿着外部C型臂70可伸缩地滑动，从而允许C型臂相对于外部C型臂绕其中心轴旋转至少180度。

因此，本文公开的本公开有利地允许龙门56绕其中心轴旋转完整的360度，以对患者最小的干扰，在定位成像系统10方面提供为最大灵活性。

在本公开的另一方面，提供了独特的线缆排列以使成像系统10更紧凑并且在视觉上更具吸引力。如图5和图6所示，线缆托架/线束92包含电缆，以在成像控制器系统40与各种电动机、X射线发射器74、成像传感器或检测器76以及龙门56中的各种电子电路之间传播信号。第一线缆路由器94安装到外部C型臂70的外表面，第二线缆路由器96安装到内部C型臂72的外表面。每个线缆路由器94、96具有通孔95、97，线缆托架92穿过通孔95、97。

线缆托架92从龙门架58越过第一C型臂70的外表面，穿过第一线缆路由器94的通孔95并越过第二C型臂72的外表面延伸。覆盖在第一C型臂70上的线缆托架92在第一圆周方向(如图所示的顺时针方向)98上延伸，并且在与第一圆周方向相反的第二圆周方向(如图所示的逆时针方向)99上进入第一线缆路由器94，在第一C型臂的外表面上形成180度工作环路。

从那里开始，线缆托架92在第一圆周方向98上延伸，并在第二圆周方向99上进入第二线缆路由器，以在第二C型臂72的外表面上形成另一个工作环路。

第一和第二线缆路由器94、96的特定位置与工作环路相结合，允许线缆托架92松弛，从而为龙门56提供完整的360度旋转，而不会缠结线缆托架或在线缆托架中造成应力。在所示实施例中，路由器安装在C型臂的中点附近。

图8示出了电动机组件100的一个实施例，该电动机组件100可用于使外部C型臂70相对于龙门架58可伸缩地旋转并且可用于使内部C型臂72相对于外部C型臂旋转。每个电动机组件100包括带有编码器反馈的伺服电动机102，用于改变匝比的齿轮箱104，驱动皮带轮106，惰轮108和拧在驱动轮和惰轮之间的皮带110。一个电动机组件100安装到龙门架上，以使外部C型臂70相对于龙门架移动；另一电动机组件安装在外部C型臂70上，靠近该臂的中心，以使内部C型臂70相对于外部C型臂移动。

图9A至图9G示出了龙门56在逆时针方向以60度的增量旋转360度，图9A呈现了成像传感器76和发射器74的零度位置。图9B呈现了龙门56的60度转动/位置。龙门56每转动60度，电动机组件100在运动控制模块51的控制下将内部C型臂72逆时针转动30度，并且还将外部C型臂70逆时针转动30度，组合转动60度。图9G呈现龙门56转动完整的360度。可以看出，外部C型臂70和内部C型臂72各自已经从图9A的原始零度位置移动了180度。注意，图9D和图9G中的发射器74和传感器76是与其在图1和图9A中的位置颠倒。例如，如果将发射器放在一个特定侧面或将传感器放在一个特定侧面是有利的，则这可能是有利的。通过本公开使得这些定向成为可能并且容易进行。

如以上详细描述的，本公开在各种实施例中提供了以下益处：(1)使用全向轮62、64以围绕任何Z轴进行Wag旋转的方式在任何X-Y方向上移动系统；以及(2)双重伸缩C型龙门，以实现完整的360度成像光束旋转；(3)躺在床上，坐着或站立时成像，例如站立CBCT；(4)存储和调用系统10和龙门56的位置；(5)准同时多平面x射线成像；以及(6)通过机械手或导航坐标调用位置。

上面在图2中描述了用于便携式医学成像系统的控制系统。在此参考图2和图10进一步解释用于便携式医学成像系统的传感器控制运动的控制系统。成像控制器系统40包括运动控制模块51和成像控制模块54。输入设备可以包括具有功能键12的键盘、手柄13和操纵杆14。这些输入设备中的任何一种都可以控制运动控制模块51和成像控制模块54中的一种或两种。运动控制模式和成像控制模式之间的切换可以通过功能键，来自显示设备之一的触摸屏命令或其他所需方法来实现。作为运动控制模块51或输入/输出42的一部分，便携式医学成像系统还可包括智能电话或蜂窝电话链路或全球定位系统(GPS)，其可用于通过通信链路52传达与患者位置或成像系统有关的信息。

将图10的控制系统120描绘为便携式成像控制系统120的平面图，描绘了成像系统10和第一C型臂70的俯视图。全向轮62、64分成左右的前部全向轮62和左右的后部全向轮64。图10还描绘了针对系统的全向轮三自由度运动的三个轴。如图所示，这些包括沿着y轴向左或向右移动的自由度，沿着x轴向前和向后移动的自由度，以及沿着垂直于由x轴和y轴形成的平面的旋转轴Wag的旋转自由度。因此，图10中的垂直轴Wag垂直于图的平面。由于不需要物理旋转轴，因此垂直旋转轴可以根据需要相对于成像系统放置。例如，可以对程序存储器48进行编程，以使旋转轴Wag与轴59的垂直轴或操纵杆14的垂直轴重合。另一种方便的放置可以是可移动台60的几何中心(参见图1)或可移动台顶部的一角。可以进行任何方便且有用的轴放置。

图10还可为讨论本公开中使用的传感器提供有用的参考。左侧传感器101、105安装在左侧手柄17上，而右侧传感器103和107安装在右侧手柄19上。如图所示，第一实施例可以包括这四个传感器101、103、105、107。人，诸如操作便携式成像系统10的医疗保健专业人员可以通过使用手柄17、19和运动控制模块51来定位设备。在一个实施例中，运动控制可以具有两种模式，即传输模式和微调模式。例如，如果从医院或其他医疗保健机构的一个翼运输便携式医学成像设备10，则速度可能比微调定位具有更高的价值。因此，推压成像系统10的后部把手17、19可以激活运输模式。推压两个手柄17、19中的任何一个都可以激活微调模式，在该模式下，全向轮62、64的每个运动都更慢并且更精密。这些模式之间的切换也可以通过适当的编程来实现，允许用户通过功能键、命令、触摸屏输入等进行切换。

在微调模式下，运动控件51可以用于使成像系统10返回到设置位置，例如，与预定位置对齐。例如，并且参考图1，如果成像会话已经结束，则用户可能希望将成像系统10移动到相对于病床26的最左侧位置。可以将该位置编程到运动控制器51中，并且可能需要沿图1和10中描绘的轴，在x和y方向上移动。这可以使用操作者可用的键盘或功能按钮12，显示设备11a、11b的触摸屏，操纵杆14或向手柄17、19施加预定的力和方向来实现。键盘、功能按钮和触摸屏显示设备还可用于控制成像和运动控制部分，包括全向轮62、64。

也可以使用全向轮62、64的能力，使得系统使便携式成像系统10绕指定的垂直轴旋转。这可以是任何方便的轴，例如成像系统10，成像系统10或其推车的特定特征件或零件，安装在成像系统上的机械手的特征件等的几何中心。全向轮62、64施加的运动也可能与施加到传感器101、103、105、107的力成正比–较轻的力可能会导致更慢、更精确的速度，而较强的力或较重的触摸可能会导致全向轮62、64施加更高的速度。另外，施加力的方向可以指示便携式成像系统10的所需运动方向。通过运动控制51，施加到传感器101、103、105、107的力分解为合成矢量和力矩，该矢量和力矩用于根据需要驱动前轮62和后轮64中的每一个，以提供所需运动。

现在我们使用图10讨论运动的示例。在一个示例中，向前推动左侧手柄17将操作以使该设备前进并将该设备向右转动。在另一示例中，推动左侧手柄17激活传感器101、105以要求向前运动。传感器101、103、105、107可以是应变仪，应变仪判读在特定方向上向前施加给传感器101、105的力，但是没有施加给传感器103、107的力。因为没有力施加到右侧手柄19及其传感器103、107上，所以运动控制器51将来自传感器103、107的信号判读为要求仅需稍微向前运动就向右转动。因此，便携式成像系统10经由全向轮62、64以最小的向前运动向右急转。在实施例中，在该示例中，四个轮62、64全部可以运动以实现略微向右的转动运动。轮子62、64可以单独控制，使得它们的运动一起实现可移动台60的所需运动。如以上所讨论的，这是微调模式下运动的示例。在其他实施例中，根据所需运动，可以仅激活左轮62、64，或者可以仅激活仅右轮62、64。

在另一个示例中，向右推动左侧手柄17向传感器101、105施加力，需要向右横向或侧向运动。如果没有向前或向后的力施加到传感器101、105上，并且没有力施加到右侧传感器103、107上，则运动控制51会将信号判读为需要没有向前或向后运动的向右横向运动，但仍会保持微调模式。因此，所有四个全向轮62、64可沿所示方向即向右几毫米或几英寸进行小运动。在另一个示例中，前轮62可以在向前和向左的方向上转动，而后轮64可以向后和向右转动，以实现向左转动或就位旋转。在另一个示例中，向左推动两个手柄17、19将调出运输模式而不是精细移动模式。这可能使成像系统10向左移动，例如，如图1所示，移动相对于不是便携式成像系统10的一部分的病床或桌子26向左位置。可以说，在x轴方向上向前推动两个手柄17、19以使推车向前移动时也一样，现在处于运输模式而不是处于微调模式。尽管参考将力施加到特定手柄17、19和传感器101、103、105、107进行了描述，但是应当理解，该系统可以采用更多或更少的手柄和/或传感器。另外，为了采用微调和/或运输模式和/或使便携式成像系统10在手术室周围移动，不同的力和/或运动可以以多种不同的配置发生。

在本公开的实施例中使用的传感器101、103、105、107可以包括很多力传感器。这些产品包括应变仪、力感测电阻器、压电传感器、压电电容压力传感器、压电电阻器和微机电系统(MEMS)微型应变仪。通常，力传感器具有当用户向传感器施加力时改变的电气性质。该性质可以是当施加力时以可预测的方式增加或减少的电导率、电阻或电容。施加压力时，压电型传感器可能会产生较小的微电压。传感器可以是用于检测这种变化的电路的一部分，例如惠斯通电桥(Wheatstone bridge)。通过使用阵列或多个应变仪或传感器，用户可以微调要施加到全向轮上的所需力的方向。

图10和下面示例中使用的传感器101、103、105、107可用于控制便携式医学成像设备的轮子62、64。这种技术的示例在图11A和图11B中进行了描绘。在图11A中，将可移动台60描绘为具有前轮62和后轮64，前轮62和后轮64可以相同或可以不同。在该实施例中，电动机1100在运动控制模块51的指导下，根据需要将动力传递至每个轮子。提供给轮子62、64的动力可以包括手动操作、自动操作或两者的组合。电动机1100可以具有多于一个轴以向轴1102、1104、1106、1108提供动力以单独地为全向轮62、64提供动力。这允许对每个轮子62、64进行精细控制，以精确放置便携式成像台和安装在其上的成像设备。在一个实施例中，电动机1100和每个轴或轮轴1102、1104、1106、1108还可包括旋转编码器或其他反馈机构，以向运动控制模块提供位置反馈。

或者，如图11B所描绘，可移动台60可以包括本地控制器1120，用于经由单独的电动机1122分配动力，电动机使独立的轮轴1124、1126、1128、1130向每个全向轮62、64提供动力。对于运动控制模块51而言，通过其自身的电动机来保持对每个全向轮62、64的单独控制可能更为简单。在该实施例中，每个电动机1122可以包括其自己的用于位置反馈的编码器，并且还可以包括在轮轴1124、1126、1128、1130上的编码器或其他反馈机构。可以使用其他向轮子62、64提供动力的方法。本地控制器或运动控制模块可以包含计算机程序，该计算机程序将传感器读数解析为对电动机1122和轮轴1124、1126、1128、1130中的每一个的命令。利用这种技术，全向轮62、64受所提供的传感器单独地控制以非常精确地运动。来自运动的反馈，例如来自轮轴1124、1126、1128、1130上的旋转编码器的反馈，或来自其他设备的反馈，可用于存储给定位置，以便以后将可移动台恢复到所需位置时使用。

如上所述，用于感测便携式医学成像系统10的所需方向的传感器101、103、105、107可以安装在手柄17、19中。传感器101、103、105、107可以替代性地安装在操纵杆或其他类型的手柄中，如图12A-12D中所公开的。在图12A中公开了第一替代实施例。在该控制系统1210中，以圆形排列安装有多个力传感器1212，六个传感器。用户按压控制系统的表面，激活传感器1212以在适当的方向上引导便携式医学成像系统10。该方向由被激活的传感器1212以及由用户施加的力或压力的量而确定。这与在便携式成像系统10的手柄17、19的以上示例中使用的原理相同。圆形控制排列可用于在平面中的所有x-y方向上引导便携式成像设备。也可以通过向上或向下推压操纵杆或通过键盘或功能按钮输入的命令来实现绕预定轴的旋转。例如，按下操纵杆几秒钟可以命令便携式医学成像设备绕轴顺时针旋转，而向上拉动几秒钟可以命令其逆时针旋转。

在图12B-12D中描绘了具有类似操作模式的其他示例。在图12B中，八个传感器1222呈椭圆形排列在控制系统1220上，更加暗示了在x方向上的前后运动，如关于图1和10中所讨论的侧手柄一样。可以使用更多的传感器1222以对操作者所需的方向具有更高的灵敏度。在图12C中，控制系统1230包括六个以所示正方形模式安装的力传感器1232，其中两个传感器1232用于向前/向后运动，并且针对左/右或侧向方向还具有额外灵敏度，其余四个传感器1232具有四角分布。图12D描绘了配置有多个呈矩形排列的传感器1242的控制系统1240的示例。这种排列每侧包括三个传感器1242，从而可以更细微地调整推车或成像台的横向运动。其他配置可以用于引导便携式医学成像系统及其全向轮62、64。

有许多类型的全向轮62、64可用于本公开的实施例中，例如图13-16中所描绘的那些。与仅允许设备在一个方向(例如，向前和向后)移动的传统轮子不同，全向轮允许便携式成像设备在每个方向(例如，向前、向后、向左、向右、对角线、弧形方向等)移动。因此，全向轮62、64允许便携式成像装置在任何方向上移动。全向轮62、64或Mecanum型轮通常具有中央轮毂，该轮毂在其圆周上具有多个较小的轮或辊。较小的轮与轮毂的中心轴成一定角度安装，例如呈45度或90度。图13描绘了全向轮130。该轮130包括围绕中心轴A的中心轮毂132，其中多个辊或轮134与中心轴成大约45度角安装在两个非同轴的行136、138中。轮或辊134在地面上转动，使转动更容易。这些类型的轮子130在美国专利申请2010/0187779中进行了描述，其通过引用整体并入本文。

在图14中描绘了可用于本公开的另一种类型的全向轮62、64。麦克纳姆轮140具有带有中心轴A的中心轮毂142。多个辊144安装在中心轮毂外周的凸缘146上。在该示例中，凸缘146弯曲约45度角，因此辊144也相对于中心轴成约45度角安装。可以使用其他角度。可以单独驱动每个轮62、64以在所需方向上引导便携式医学成像推车。这些类型的轮子140在美国专利申请2013/0292918中进行了描述，其特此通过引用整体并入。

图15描绘了可用于本公开的另一种类型的全向轮62、64，麦克纳姆轮150。轮150包括具有中心轮毂轴A和多个平坦圆周表面(未示出)的中心轮毂152。每个表面均安装有凸出的辐条154，然后该辐条用于安装圆周辊156。在该轮150中，一次只有一个或两个辊156处于地板或表面上，使得转动更容易。这些类型的轮150在美国专利8,011,735中进行了描述，其特此通过引用整体并入。

在图16中公开了另一种类型的全向轮62、64，轮160。轮160包括中心轮毂162，该轮毂安装了两组辐条或底座164、166。第一组辐条164中的每一个均安装有轮165，该轮的旋转轴与轮160和中心轮毂162的旋转方向相对成90度。第一组辐条166中的每一个均安装有轮167，该轮的旋转轴也与轮160的旋转方向相对成90度。第二组轮166的直径比第一组轮164的直径稍大。轮160可绕垂直于其中心轮毂162的轴线(未示出)旋转。辊165、167允许轮轻松改变方向，从而使其成为合适的全向轮62、64。这些类型的轮160在美国专利申请2015/0130260中进行了描述，其特此通过引用整体并入。在本公开的实施例中，也可以使用其他类型的麦克纳姆轮或全向轮62、64。

一旦将便携式成像系统10的位置设置在手术室中，就可以将便携式成像系统10锁定到位。例如，可以锁定全向轮62、64，使其无法移动。在替代方案中，可以采用支架或其他锁定机构来防止便携式成像系统10的移动。一旦释放锁定机构，便携式成像系统10就再次自由地沿本文所述的任何方向移动。

本公开的优点包括能够使用上述三轴、三自由度能力将大型设备精确地定位在任何所需位置或方向上。车载GPS系统还可用于跟踪设备的位置，以及存储和调用使用设备的位置。全向轮62、64的独特三轴运动能力包括垂直旋转轴，可以根据需要选择垂直旋转轴。通过使用运动控制和成像控制，操作员或诊断人员可以将系统的位置与成像设备的所需位置进行协调。如上所述，可以通过机械臂控制或手动控制来设置龙门位置。运动控制系统、编码器和全向轮62、64使得精确定位成为可能，从而使便携式成像系统10具有固定的非移动系统的控制和精度。

运动控制系统、传感器、编码器和系统存储器允许便携式医学成像系统充当智能系统。传感器允许使用传感器和存储器根据需要对系统进行定位。该系统包括用于针对患者的特定图像进行精确的微小移动的能力，以及用于例如移至另一患者或另一房间的运输模式的能力。这样允许用户将系统停在更方便的位置，然后在需要时将成像系统调回到精确的位置。该系统的存储器使用户能够在以后需要时快速且准确地将成像推车调至特定位置。该系统还可以使用一系列精细运动来拍摄一系列图像以供以后组合，例如，将图像缝合在一起以获得更大的视场。当使用机械手或机械臂将成像设备定位在可移动台上时，可移动台快速准确地恢复其位置的能力增加了机械手或机械臂的能力，可以认为增加了此类医用机械手的运动范围。

上文清楚地表明了便携式医学成像系统10的自由度如何有助于定位系统和捕获图像。同时移动信号发射器和传感器的能力(例如通过将它们成弧形旋转)允许快速扫描，即计算机断层扫描。如上所述，在x-y平面上同时平移信号发射器和传感器的能力使系统还可以捕获较大物体的图像或增大视场。如图17A所示，例如，成像系统170可以包括内臂171，该内臂171例如直接彼此相对地安装信号发射器174和检测器或传感器176。如上所述，发射器174和传感器176安装成使其处于180度弧的相对端。因此，在龙门360度旋转时，例如参考图9A-9G所述，区域172被成像装置完全成像。

内臂171的半径允许扫描物体172，物体172的一部分，或在物体172所限定的边界内的焦点。物体172的中点位于发射器174和传感器176之间的中央。如图17A所示，信号或x射线束175从其源174的发散度或宽度足以捕获目标或物体172或在由172限定的半径内所含的物体的一部分的所有方面。因此，在图17A所示，从发射器174发射的信号或x射线的视场(FOV)能够捕获目标或物体172的所有部分或在由172限定的半径内所含的物体的一部分。将理解的是，在一些情况下，物体实际上可以比标识为物体172的区域更大。如此处所示，传感器176也足够大以捕获从发射器174接收并通过物体172或其需要图像的一部分发射的x射线或其他信号。

有时，可能需要对比图17A所示视场更大的目标或物体成像。因此，如图17B所示，物体178大于信号的宽度175。然而，通过将发射器174和传感器176的位置偏心地移动，在龙门360度旋转时(参见例如图9A-9G，以60度的增量示出运动)，获得涵盖整个物体178的视图的较大视场。如图17B所示，信号发射器174和检测器或传感器176都偏离中心移动特定距离177。在该示例中，移动或偏移的距离足以使得随着龙门的内臂72旋转，发射器174的视场现在捕获了目标或物体178的整体。同样，将认识到，该物体实际上可能大于标识为178的部分。在该示例中，便携式医学成像推车没有移动，例如平移，而是信号发射器174和检测器或传感器176处于距中心线的距离177处的固定位置，或者偏离中心平移到所需距离177。通过使发射器174和传感器176偏移距离177，发现可以获得更大的视场，而无需围绕要成像的物体的中心处的焦点旋转并且不需要传统的O形龙门。应当理解，发射器174和传感器176的位置可以固定在该位置，或者可以例如沿着如下面更详细描述的平移装置移动。

因此图17A-17B描绘了附加自由度，即信号发射器174和检测器或传感器176例如以线性方式平移的能力。图18A-18B描绘了这可以实现的至少一种方式的示例。在图18A中，信号发射器174安装在轨道、线性致动器或其他平移设备184上。例如，平移装置184可以安装在线性轨道182上。以类似的方式，在位于180度对侧的臂171的另一侧，传感器或检测器176也安装在轨道、线性致动器或其他平移装置188上，例如轨道186上。如箭头和虚线所示，信号发射器174和检测器或传感器176能够在单个轴上左右移动。因此，发射器174和传感器176能够偏心定位，以增加或缩小成像空间的视场。

由平移装置184、188提供的线性轴可以根据用户所需来定向，从而在实际上任何所需方向上提供更精确的控制。正如旋转轴可以比使用两个线性轴更精确一样，可以通过将龙门56、外臂70、内臂72、龙门垂直轴59的z轴以及甚至可移动台60定向到所需方向上来放置这个新轴。因此，如图17B和图18A-18B所示并且参考图1，轴沿x轴放置，向前和向后平移，或沿y轴放置，向左和向右平移。关于图3，发射器74和传感器76将沿着z轴上下移动。关于图4，在龙门56现在水平定向的情况下，新轴也将平行于x轴平移，如图所示。另外，在图9B、9C、9E和9F中，龙门和外臂72定位在多个非水平和非垂直的方向上。因此，平移装置184、188沿着可以称为中间或其它所需方向的方向形成独立的自由度。发射器174和传感器176因此可以有利地定向成以比传统成像装置更大的视场来对特定的损伤、肿瘤或其他医学现象成像。

发射器174和传感器176可以根据需要移动或调节以使用现在可能的更大视场。例如，发射器174和传感器176可以依次旋转到几个位置，以确保完全覆盖目标的所需区域或体积。“瞄准”可以在成像之前完成。可以标记所需位置并记录在存储器44或成像控制模块54中可用的其他存储器中。拍摄图像时，成像操作员或医疗保健专业人员仅需要通过所需的一系列图像进行排序。这样可以确保完全准确的覆盖，在拍摄每张图像后实现旋转或移动，从而使图像不会模糊。

平移装置或线性致动器可包括电动线性致动器、线性轨道、线性滑轨、滚珠滑轨、齿条滑轨、滚珠丝杠等，以提供沿直线的运动。平移装置184、188可以由运动控制模块51控制，从而确保便携式医学成像设备的所有组件协调运动。具体而言，可以控制平移装置184、188的运动，使得它们相同。因此，当任一装置向左或向右移动时，另一装置也可以以协调的方式移动，从而确保覆盖要成像的物体178，并且还确保从发射器174发送的信号将在遍历要成像的患者或其他物体之后被传感器176捕获。这也防止了任何有害辐射的逸出，并限制了患者以及诊断和保健人员的暴露。协调和控制信号发射器174和检测器或传感器176的运动，正如处于运动控制模块控制下的装置的其他运动一样。在该实施例中，每个线性致动器、滚珠丝杠或电动机可以包括其自己的用于位置反馈的编码器，如以上针对便携式医学成像系统10的其他电动机或致动器所述。

在替代实施例中，发射器174和/或传感器176可以固定在适当的位置。例如，发射器174和传感器176可以固定在距中心距离177的位置，使得设备总是以扩大的视场成像。在另一个实施例中，如果传感器176的面积相对于发射器174更大，则即使发射器174移动或平移，传感器176也可以是静止的，只要传感器176仍然能够检测发射器174的传输即可。

在图17A-17B和图18A-18B中描绘的平移运动可以确保覆盖要成像的物体。没有这种协调和增强的视场能力，将需要更大的成像设备。也就是说，C型臂70和72将需要具有大得多的直径才能完全覆盖要完成的物体178。如果没有外部C型臂70和内部C型臂72分开运动，便携式成像设备可能实际上需要完整的圆圈、O形龙门或龙门架，以实现完整的360度覆盖。例如，一些现有技术的装置，例如美国专利7,108,421中的那些装置通过将较大的平移设备围绕物体旋转到不同位置来实现对较大物体的覆盖。较大的运动可能需要O形龙门或龙门架，例如，费用更高，移动自由度受到更大限制，并且在手术室环境中受到限制。

相反，本公开的实施例能够通过使用便携式医学成像系统及其部件的小运动来覆盖更大的物体并且具有要成像的更大视场。运动的示例将参考图1、图3和图4进行。在图1中，例如，龙门56处于大体垂直的方向上，其中C型臂70、72定位于为患者准备好的病床26周围。患者下方的成像发射器74将与患者上方的检测器76协同工作。参考图18A-18B讨论的示例需要在左右或水平方向上，即在臂171的平面上运动。参考图1，可以看出，这是在y轴方向上的运动。

在图3中，龙门56处于相同的垂直方向，但是内臂72已旋转90度，使得发射器74和传感器76现在水平定向。这是先前讨论的平行于y轴的“rotor”旋转自由度。现在，在臂72的平面内平移发射器74和传感器76将是垂直运动，即沿如图3所示的z轴。参考图4，龙门56现已旋转90度到水平位置。如果内臂72配备有图18A-18B的线性平移装置，则发射器74和传感器76将在内臂72的平面内在图4描绘的x轴方向上平移。围绕x轴或与x轴平行的旋转是上面讨论的“tilt”自由度。因此，虽然发射器74和传感器76本身沿一个线性轴仅具有单个自由度，但是该轴可以在便携式医学成像系统的背景下使用。因此，根据图1和图4，线性运动可以横跨患者的宽度，或者根据图3相对于患者垂直向上或向下。

参考这些相同的附图，也可以考虑先前讨论的其他自由度。因此，在图1中，外臂70和内臂72允许围绕病床26的旋转自由度。垂直轴59允许垂直平移，即，沿z轴的线性运动。全向轮62、64允许在x-y平面内的完全运动自由度。当医疗团队希望捕获要固定在病床26上的患者图像时，也可以使用这些自由度。便携式医学成像系统10因此允许先前讨论的六自由度，并且还具有新的线性轴自由度，如图17A-17B所示。

这些自由度允许便携式医学成像系统的其他用途。例如，现在可以使用沿轴线的较小且更精确控制的运动，而不是较大的运动。例如，如图17A-17B所示，如果要成像的物体大于可以方便地处理的物体，则由平移运动引起的线性自由度，从而能够扩大视场。

图19示出了用于使用便携式医学成像系统，诸如上面公开的系统的一个或多个实施例对物体进行成像的方法190的实施例的流程图。具体而言，可以采用方法190来扩大系统10的视场(FOV)，而不会增大其碰撞区域，如将在下面更详细地描述的。

现在参考图20，示出了执行方法190的实施例的成像系统200的图解示例。本文将通过示例的方式参考成像系统200来描述方法190。成像系统200包括成像信号发射器202和成像传感器204，它们如上所述联接至龙门、C型臂等。成像信号发射器202和成像传感器204可以经由单独的致动器(平移装置)联接到龙门，或者以其他方式具有使成像信号发射器202和成像传感器204彼此独立地移动的功能。

成像系统200还限定了碰撞区域205，该碰撞区域是由成像传感器204的可能位置的范围所限定的大致环形区域。成像传感器204在系统200的一些实施例中可以暴露，并且可以代表附接到龙门的可移动部件的最内部范围。因此，要小心确保没有任何障碍物阻挡碰撞区域205，否则将通过阻断成像传感器200的移动而阻碍系统200的操作。如果允许成像传感器204平移(如以上关于图17A和图17B所讨论的)或围绕除中心轴之外的点旋转，则碰撞区域205可以扩展(即，图20中限定环形碰撞区域205的外圆的大小或直径可以增加)。在一些情况下，可能有利的是将碰撞区域205最小化，例如最小化到成像传感器204不能通过围绕除中心轴以外的点的平移或旋转而移动，而增加FOV时。

如图所示，成像信号发射器202可以发射可以成像传感器204接收的信号203(例如，X射线)。信号203可以限定焦点208，其可以位于图像信号发射器202处。信号203还可以限定视场(FOV)209的第一部分209A，其可以产生定位在其中的物体211的图像。在一些情况下，可能期望增加FOV 209的尺寸使其超出图像传感器204的尺寸以提供单个图像，例如，通过向FOV 209添加第二部分209B，如下所述。对FOV 209的这种添加可以允许对大于物体211和/或大于FOV 209A的第一部分的物体213成像。

此外，成像传感器204可以绕介于图像信号发射器202与图像传感器204之间的点(例如，位于龙门中心轴处或附近的等角点210)旋转。该点，例如等角点210，可以配置为对应于要成像的物体的大致中心位置，并且可以与图像传感器204和图像信号发射器202大致等距。通过将旋转约束为围绕等角点210，碰撞区域205不会扩大或保持大致相同。在其他实施例中，该点可以是图像信号发射器202和图像传感器204之间的另一个点(或多个点)。

另外，信号203的入射角θ可以通过从焦点208到成像传感器204的中点绘制的线215来限定，并且线217垂直于成像传感器204。这可以是图像信号发射器202和图像传感器204相对于彼此定向偏离平行的程度的测量或表示。传感器204或发射器202相对于另一个的旋转从而改变入射角θ。因此，例如，围绕两个位置204-1、204-2之间的等角点210旋转成像传感器204，而保持成像信号发射器202静止，导致改变了入射角θ。因此，在图20中，线215、217对于位置204-1而言共线(入射角θ为零)，并在位置204-2处间隔一些非零的角度。

再次转到图19所示的方法190，并且仍然参考图20的系统200，方法190可包括定位成像信号发射器202以使其面向特定的点(例如，等角点210)，如在191处。应当理解，“面向”并不一定意味着传感器垂直于从成像信号发射器208的焦点向外径向延伸的射线，而是允许相对于垂直方向有一些偏离，例如，在一些实施例中相对于垂直方向偏离约0.01度至约20度。然而，在一些实施例中，成像传感器204可以垂直于这种射线。

方法190还可包括将成像传感器204定位成大体上与成像信号发射器202相对，使得成像传感器面向等角点210，如在192处。将理解的是，“大体上相对”不一定意味着围绕中心轴相隔180度，而是允许发射器202可以经一定范围的角度向传感器发射信号，然后由传感器204捕获以形成其间物体的至少一部分的图像。例如，在一些实施例中，成像传感器204可以与成像信号发射器202相对成约180度+/-5度。此时，在一个示例中，入射角θ可以为0度，如针对位置204-1所示，但是这仅是一个示例，在其他起始位置，入射角θ可以是非零的，例如30度。

方法190还可包括使用成像传感器204记录来自成像信号发射器202的信号203，以便捕获FOV 209的第一部分209A的图像，如在193处。如图所示，第一部分209A可以涵盖等角点210。此外，第一部分209A的大小可以由成像信号发射器202与成像传感器204之间的距离以及其部件的几何形状来决定。

方法190还可包括围绕等角点210旋转成像传感器204，使得入射角θ改变，如在194处。这在图20中示出，当在第一和第二位置204-1、204-2之间移动时。除了围绕等角点210旋转之外，成像传感器204的这种移动还导致围绕焦点208旋转，因为在194处，成像信号发射器202不围绕等角点210与成像传感器204一起旋转。这反过来使入射角θ改变，在这种情况下，如上述那样从零改变为一些非零数值。

方法190然后包括使用成像传感器204记录来自成像信号发射器202的另一信号218，以便捕获FOV 209的第二部分209B的图像，如在196处。随着成像传感器204的旋转，信号218穿过物体213的位置或路径从信号203的位置或路径改变。因此，FOV 209的第二部分209B由第二信号218的位置或路径限定，并且第二部分209B可以添加到第一部分209A上。第一部分209A和第二部分209B可以重叠或邻接，因此将它们加在一起会增加总体FOV 209。此外，在一些实施例中，等角点210保持在两个部分209A、209B内。容易理解的是，可以采用成像传感器204相对于等角点210的多个旋转位置，而无需成像信号发射器202的相应旋转，从而在两个横向方向上增加FOV。

在第二位置204-2中，由于入射角θ已经改变(在该实例中，从零到非零)，可以使用成像校正，校正可以基于或使用入射角θ计算。为了使用以偏移和倾斜面板(例如，用处于第二位置204-2的成像传感器204)拍摄的投影图像来重建图像体积，进行了强度校正和像素尺寸缩放。此外，基于距面板中心的偏移来调整每个投影数据的Feldkamp权重。如果面板上有冗余数据(第一部分209A和第二部分209B之间的重叠)，则该区域中的数据将获得更大的权重以进行适当的图像重建。在Ge Wang,X-ray micro-CT with a displaced detectorarray,29Med.Phys.9(2002)中提到了该权重函数的示例，其通过引用并入本文而与本公开内容不矛盾。

仍然参考图19，但是现在另外参考图21，示出了使用系统200执行方法190的另一图解示例。在该实施例中，除了相对于等角点210旋转成像传感器204(如在194处)，方法190另外包括垂直于中心轴平移成像信号发射器202(例如，横向移动成像信号发射器202)，如2-D中等角点210所示，如在195处。这样，焦点208点从第一位置208-1移动到第二位置208-2，并且入射角θ也改变。然后捕获第二图像(如在196处)，进一步扩大所得FOV 209，并且同样不需要扩大碰撞区域205，或者其中碰撞区域205保持大致相同。

一旦完成在成像传感器204相对于等角点210的两个或更多个此类旋转位置204-1、204-2(和/或成像信号发射器202的两个或更多个位置)的扫描，并且对所需FOV 209成像之后，方法190可以继续到相对于(例如，围绕)等角点210至少旋转成像信号发射器202，以实现对视场进行成像的不同视角，如在197处。在一些实施例中，成像传感器204也可以在此时(例如，在执行193之前)移动，使得FOV 209连续包括等角点210。在到达新位置后(例如，类似于位置204-1，但是成像传感器204和成像信号发射器202都围绕等角点210旋转)，上述相对于等角点210旋转成像传感器204，同时保持成像信号发射器202的旋转位置(并且在一些实施例中，平移成像信号发射器202)的过程可以重复(例如，如在194、195和/或196处)。继而，可以重复此过程，直至捕获到360度视场为止(例如，从FOV 209四周获取一系列图像)。

本领域的普通技术人员将认识到，图19中所示的方法190的示例是为简洁和清楚地解释而呈现的，并且在不背离本发明原理的前提下，操作、功能、阶段和/或步骤可以在方法190中进行增加、删除、重新排序、同时执行或修改。例如，如图所示，由195表示的操作可以省略或任选地执行。其他变型也是可能的。

虽然在前面的说明书中已经公开了本发明的几个实施例，但应该理解，本发明所涉及的本发明的许多修改和其它实施例将受益于前述说明和相关附图中呈现的教导。因此应该理解，本发明不限于上文公开的特定实施例，并且许多修改和其它实施例旨在被包含在所附权利要求的范围内。进一步设想，来自一个实施例的特征可以与来自这里描述的不同实施例的特征组合或使用。此外，虽然在这里以及在随后的权利要求中使用了特定术语，但是它们仅以一般的和描述性的意义被使用，而不是为了限制所描述发明的目的或者所附权利要求。本文引用的每个专利和公开的公开内容以引用的方式并入，如同每个这样的专利或公开单独地以引用的方式并入本文中。在所附权利要求书中阐述了本发明的各种特征和优点。

Claims (8)

1.一种便携式医学成像系统，其包括：

包括可移动C型臂的可移动台；

附接到所述可移动C型臂的成像信号发射器；和

与所述成像信号发射器相对地定位并附接到所述可移动C型臂的成像传感器，

其中所述成像传感器和所述成像信号发射器界定中心轴和位于所述中心轴处的等角点、以及要成像的物体的中心位置，其中所述成像传感器被配置为独立于所述成像信号发射器而围绕所述等角点且相对于大约在所述可移动C型臂的中心轴上的点旋转，从而改变从所述成像信号发射器向所述成像传感器发射的信号的入射角而不改变所述等角点，并提供比所述成像传感器在单个位置上的视场更大的视场。

2.根据权利要求1所述的便携式医学成像系统，其中所述成像传感器被配置为在旋转时面向所述中心轴上的所述点。

3.根据权利要求1所述的便携式医学成像系统，其中所述成像传感器被配置为在独立于所述成像信号发射器旋转之前捕获第一图像，并且在独立于所述成像信号发射器旋转之后捕获第二图像，并且其中所述便携式医学成像系统包括控制器，所述控制器被配置为合并所述第一图像和第二图像以产生放大的视场。

4.根据权利要求1所述的便携式医学成像系统，其中所述成像信号发射器和所述成像传感器被配置为围绕所述中心轴旋转，以便在所述成像信号发射器和所述成像传感器之间提供物体的360度视图。

5.根据权利要求1所述的便携式医学成像系统，其还包括：平移装置，其将所述成像信号发射器安装到所述可移动C型臂，其中所述平移装置被配置为相对于所述中心轴横向平移所述成像信号发射器。

6.根据权利要求5所述的便携式医学成像系统，其中所述平移装置适于沿着线性轴以垂直于或平行于笛卡尔坐标系的轴的方向运动。

7.根据权利要求6所述的便携式医学成像系统，其中所述线性轴在捕获物体的图像时提供线性自由度。

8.根据权利要求1所述的便携式医学成像系统，其还包括：

龙门架，其附接到所述可移动台上；和

龙门，其可旋转地附接到所述龙门架上，并包括可滑动地安装到所述龙门架、并且可操作以相对于所述龙门架滑动的第一C型臂，

其中所述可移动C型臂可滑动地联接至所述第一C型臂，并且

其中所述第一C型臂和所述可移动C型臂一起提供所述成像信号发射器和所述成像传感器的360度旋转。