CN1720003A - X射线系统 - Google Patents

Abstract

描述了一种X射线系统，其具有至少一个组件(12，2，31，32)，所述组件沿着至少一个遍历路径可移动(可活动)或转动到至少一个预先确定的锁定位置(Bx)。这种组件特别是台的活动部分，诸如X射线发生器(2，21)的顶台(1)、地轴架或壁台的活动部分，和X射线发生器(2，21)，采用这种方式来把X射线发生器(2，21)固定到所述台上以使其能够转动和伸展或缩回。这种组件还包括可移动(可活动)或可转动的治疗台和胶卷暗盒的台面，该台面可移动地或可转动地安装在台子或壁台上。特别地是所述X射线系统具有控制单元(122)，所述控制单元(122)用于当沿着遍历路径移动或转动组件(12，2，31，32)时感测所述组件的速度，并且用于如果所述速度低于预先确定的极限值，而所述组件(12，2，31，32)已经或在此之前不久到达锁定位置(Bx)时，激活制动装置(124)。

Description

X射线系统

本发明涉及一种X射线系统，其具有至少一个组件，所述组件沿着至少一个遍历路径(traverse path)可移动(可活动)或转动到至少一个预先确定的锁定位置。这种组件特别是X射线台的活动部分，诸如X射线管或X射线发生器的顶台、地轴架或壁台，或X射线管或X射线发生器，采用这种方式来把所述X射线管或X射线发生器固定到所述X射线台上以使其能够转动和伸展或缩回。这种组件还包括可移动(可活动)或可转动的治疗台(patient stand)和胶卷暗盒的台面，该台面可移动地或可转动地被安装在台子或台面或壁台上。

在把X射线发生器或X射线管保持在治疗台上的这种情况下，或胶卷暗盒位于病人所置区域之前的壁台之后的情况下，通常使用所述X射线台。为了允许执行X射线检查，并且特别是在曝光X射线胶片之前，借助于所述台移动和/或转动所述X射线管，直到它已经到达适当且希望的曝光位置。

为了通过把所述台停滞在具体曝光或触发位置上来定位X射线管，通常沿着遍历路径来布置多个机械的锁定装置。这样设计这些锁定装置，以便当移动X射线管时，如果速度低于给定极限值那么它们只执行停滞操作。如果以更高的速度移动所述X射线管，那么在所述台没有锁定到位的情况下，存在的问题只是听到的机械栓锁噪音或大或小。

这种机械锁定的缺点和缺陷主要是在锁定到位过程中，在整个X射线系统中可能产生相当大的振动。同时，由于高机械应力，锁板迟早可能移动。随后在锁定位置上产生不想要的变化，并且从而在进行曝光的位置(触发位置)上产生不想要的变化。其它缺点是这种类型的锁定遭受相当大的机械磨损，而且现场调整所述锁定位置的成本相对较高而且复杂。最后，甚至由锁定到位所产生的噪音常常十分得大或烦人。

从EP0373596中已知一种用于X射线管的托架装置，其包括安装在房间天花板上的导向单元，用于把X射线管固定在托架上。使用该导向单元，可以在平行于房间天花板的平面上和在垂直方向上移动X射线管，以便把它带到X射线台对面的中心位置。沿着三个遍历路径提供了多个检测器和多个停滞装置，分别借助于所述检测器和停滞装置，可以检测所述X射线管的位置以及把所述X射线管停滞在一个位置上。还提供了分析器单元，其中存储了与X射线台的中心位置有关、以及与在X射线管的焦点和摄影曝光系统之间的设置距离有关的位置数据。所述单元还用于把该位置数据与由检测器感测的位置相比较，并且用于当涉及的位置数据与感测的位置一致时产生停滞信号，从而停滞所述X射线管以便进行曝光。

然而，这种装置的特定缺点在于这样的事实，如果X射线管移动太快并且在到达正确位置时停滞，那么可能在整个装置中产生相当大的机械振动。同样，由于必须沿着遍历路径的整个长度在所有三个方向上安装检测器和停滞装置，所以必须接受相当大的成本和复杂度。最后，并且是相当重要的，所述用户还必须习惯具有完全不同感觉的操作，这是因为在机械锁定上述台时发生的闩锁噪音没有出现，并且也不可能使锁定到位作为移动速度的函数出现。

因此本发明的目的是提供在开始段中所描述的这种X射线系统，其中可以以相当低的成本和复杂度将待移动或转动的所述组件停滞在想要的锁定位置上，而在上述阐明的意义上至少基本上没有任何麻烦。

本发明还意在提供在开始段所描述的这种X射线系统，其中在预先确定的锁定位置上为待移动或转动的组件消除了由于磨损所产生的局部变化的风险。

特别地是本发明意在提供在开始段所描述的这种X射线台，其中当使用时，不出现或者至少基本上减少上面解释的机械锁定所涉及的缺点和缺陷，即特别是整个系统的机械振动、烦人的噪音和增加的磨损以及在其所涉及的锁定位置中的变化。

最后，本发明还意在提供一种治疗台，特别是用于X射线单元，其具有将要移动或转动的至少一个组件，例如适当的台面或胶卷暗盒，并且当使用时不出现或至少基本上减少上面解释的缺点和缺陷，所述机械锁定涉及、即特别是整个系统的机械振动，烦人噪音，和增加的磨损，以及在其涉及锁定位置的变化。

所述目的总体上如在权利要求1中所描述的X射线系统，如在权利要求10中所描述的X射线台和如在权利要求11中所描述的治疗台来实现，它们中的每一个都具有至少一个组件，所述组件沿着至少一个遍历路径可移动(可活动)或可转动到至少一个预先确定的锁定位置，和控制单元，用于当组件沿着遍历路径移动或转动时感测所述组件的速度，并且用于如果所述速度低于预先确定的极限值并且所述组件已经到达或在此之前不久到达所述锁定位置时，激活制动装置。

该解决办法的特定益处是保持与机械地锁定台区别的操作中的感觉。然而，由于不要求机械的锁定装置或锁板，所以整个系统的振动和其所涉及的磨损不再出现，或者只以相当小的程度出现。可以通过在所述组件已经到达锁定位置之前通过激活制动装置来增加所述组件的停止距离或停止时间，以便使所述组件轻轻地或平滑地停止。

从属权利要求涉及本发明的有益实施例。

在权利要求2中涉及的实施例可用于感测至少一个锁定位置的位置和所述组件的速度。

权利要求3涉及廉价生产的并且操作可靠准确的位置感测单元。

在权利要求4中涉及的实施例可用于轻松而又容易地去实现在组件已经到达锁定位置之前应该激活所述制动装置时，执行组件的减慢。

在权利要求5到7中涉及的实施例能够相当大地增加操作的简易性。

在权利要求8中涉及的实施例在不振动的情况下使所述组件得以基本上停滞在锁定位置上.

在权利要求9和10中涉及的实施例采用相对容易的方式使锁定位置和其它操作参数得以由用户设置或选择。

参考以下描述的实施例将阐明本发明的这些及其他方面并使其更加显而易见。

在附图中：

图1是依照本发明X射线系统的主要部件的侧视图。

图2是天花板或落地架的图示。

图3是治疗台的图示，和

图4是壁台的图示。

如图1所示，依照本发明的X射线系统包括顶台1，借助所述顶台1、X射线管2或X射线发生器按照相对于治疗台3以可移动(可活动的)方式被保持，所述治疗台3具有胶卷暗盒31和台面32。

顶台1包括顶台导轨11，其被固定到房间的天花板D上，并且借助于滚筒121把顶台托架12挂在顶台导轨11。位于顶台托架12上的是可伸缩装置13，X射线管2固定在该可伸缩装置13上，并且借助该可伸缩装置13，所述X射线管2可以在垂直方向上移动。通常还有一安装在X射线管2上的准直器21。

顶台托架12包含控制单元122，从位置感测单元123向所述控制单元122馈送信号，其中使用所述位置感测单元123来确定在顶台托架12和检查室的墙W之间的距离。还连接到控制单元122的是用于顶台托架12的制动装置124。优选地是，所述制动装置124是在去能状态下有效的电磁制动器，也就是说，顶台托架被相对于顶台导轨11固定并且可以通过向所述制动器馈送电流来被释放。所述制动装置124通常还可以是其它种类的电制动器和/或已知的机电的锁定装置。例如，可以使用磁粉离合器或断路器。

制动装置124以及(如果需要的话)控制单元122可以被这样设计，以致当激活制动装置124时，所述顶台托架12不是突然停止而是至少十分平缓地制动以便不出现所不想要的振动。

控制单元122还连接到音频信号发送器125。最后，可以经由接口126把所述控制单元122连接到通信总线.

在图1中，在顶台导轨11上以举例形式示出了三个位置A、Bx和c。中间位置Bx是顶台托架12的触发或锁定位置，而位于其横向的二个位置A和C定义了触发或锁定位置Bx位于的窗口。为了有助于指导x射线系统的用户，在顶台托架12上的触发位置Bx和基准位置的定位都可以由可视标记M来识别。

一旦已经安装顶台1，也就是说一旦基本上已经把顶台导轨11固定在房间的天花板D上，并且已经从导轨11上悬挂了顶台托架12，并且在首次使用X射线系统之前，必须设置沿着所述导轨11的一个或多个触发位置Bx，在所述触发位置Bx将进行X射线曝光。

这些触发位置Bx的定位基本上取决于治疗台3的类型和大小，其安置与顶台导轨11和在胶卷暗盒31的治疗台3中定位和移位有关。实际上可以沿着导轨11设置与想要的一样多的触发位置Bx。

首先通过手动地把顶台托架12移动到这种想要的位置来设置这些触发位置Bx。然后由位置感测单元123来感测沿着所述导轨11的该位置的定位，并且将其存储在控制单元122中。

优选地是，通过测量在顶台托架12和固定的基准点之间的绝对距离来确定所述定位，所述固定的基准点诸如所述房间的最接近的墙W。为此，位置感测单元123例如具有激光源或声源，借此来通过把信号发送到邻墙并且测量它们的传播时间，产生距离信号并将其向控制单元122馈送以便分析。这种绝对测量有下列优点，即还可以相对容易地通过编程来设置触发位置Bx的定位。

作为对此的替换，还可以在通过沿着顶台导轨11光学扫描增加的比例来把顶台托架12移动到所想要的触发位置期间，通过在此期间计数的增加数目来感测所述定位。

一旦通过分析距离信号已经确定一个或多个触发位置Bx(锁定位置)的定位并将其存储在控制单元122中，为每个这种位置设置窗口(A-C)。基本上，所述窗口可以具有不同的宽度，并且触发位置Bx也不必刚好位于所述窗口的中心。窗口的横向大小，即在图1中从位置Bx到点A和C的距离，实质上作为顶台托架12质量的函数和与其连接的项的质量的函数而被选择，通过依照下面解释的方式，该操作是合意的。

随后优选地是，如上所述以到固定的基准点的绝对距离的形式来存储点A和C的定位，所述绝对距离可以是根据相关触发位置Bx的定位和根据为窗口选择的宽度而计算的距离，例如由在微处理器单元上运行的软件来计算(一旦已经输入窗口宽度)。

一旦已经确定并在控制单元122中存储多个触发位置Bx，加上分别与其相关联的窗口A-C以及它们的定位，X射线系统可以开始工作。

优选地是，由软件程序和微处理器单元执行结合了定位X射线管2而进行的过程，所述过程描述如下，所述微处理器单元例如是控制单元122的一部分。

一旦把病人(或要检查的对象)放置在治疗台3的台面32上，由操作者在水平方向上手动地把X射线管2移动到触发位置Bx之一，其中将进行X射线曝光。

当完成这些时，位置感测单元123把距离信号持续地发送到控制单元122。根据在控制单元122中的这些，并且通过与先前存储的定位相比较来确定瞬时定位，并且还计算顶台托架12的速度。

如果顶台托架12进入包围触发位置Bx的窗口(即如果在图1中其从左边到达位置A或从右边到达位置C)，把顶台托架12的瞬时速度与极限值相比较，所述极限值例如在X射线系统首次开始工作之前设置触发位置和窗口的宽度的同时被输入在控制单元122中。

如果进入窗口A-C并且在到达触发位置Bx之前的速度低于所述极限值或降低到所述极限值以下，那么由控制单元122通过产生例如稳定信号音的方式来驱动信号发送器125。当到达触发位置Bx时(或在此之前不久)，控制单元122激活制动器124以便使顶台托架12定位(即得以平缓地停)在所述触发位置。同时再次关掉所述信号音。

为了把顶台托架12轻轻地或平滑地停在触发位置Bx，可以通过在所述顶台托架12已经到达触发位置Bx之前已经激活所述制动装置来增加停止距离或停止时间。因此，如果顶台托架12输入窗口A-C并且在到达触发位置Bx之前的速度低于所述极限值或降低到所述极限值以下，控制单元122相对于可用的停止距离和顶台托架12的当前速度来控制(即用脉冲调制)制动器124。结果，可以平滑地、几近无振动并且刚好地把顶台托架12停止在触发位置Bx，而无需用户任何不必要的努力。

如果另一方面顶台托架12输入窗口A-C和在到达触发位置Bx之前的速度超过极限值或超越所述极限值，那么由控制单元122通过产生例如间歇信号音的方式来驱动信号发送器125。不激活制动器124，并从而可以把顶台托架12推过窗口A-C。当退出窗口时，再次关掉所述信号音。

产生不同信号音的目的是向用户发出可听到的指示，表明顶台托架12接近触发位置Bx，并且将会或将不会锁定到该位置。这还将是这样一种容易的方式，其使窗口A-C相对于产生的声信号被得以再分，并且使接近触发位置Bx和/或速度的等级得以采用更好的方式来表明，例如按照频率或不同的频率的增加，和/或更快或更慢的序列。

采用这种方法可以在操作中表达这样一种感觉，其基本上接近在开头段所解释的机械锁定设备的感觉，因此这意味着不需要用户去习惯任何不同的事情。

例如可以通过下列方式来选择窗口的宽度，所述方式为一旦顶台托架12已经进入窗口那么加快或减慢顶台托架12的移动速度，用户可以决定它是否将锁定到所述触发位置。

在顶台托架12上的一个或多个触发位置Bx以及基准位置上已经解释的标记M被用来使相对于触发位置Bx更容易看见托架12的定位。

另外或代替音频信号的产生，当然还可以例如通过一排摆开的许多LED给出可见信号，通过激活所述LED来表明所述顶台托架12相对于一个或多个触发位置及其窗口的瞬时位置。

如上所述，在X射线系统首次开始操作之前确定并存储触发位置。作为此的替换或另外，在X射线系统已经开始操作之后，如果例如以学习模式操作软件，那么还可以把另外的触发位置存储在控制单元122中。在这种情况下，再一次手动地把顶台托架12移动到想要的触发位置上，并且接着确定在所述位置和墙W之间的距离，并且依照上述方式连同适当的窗口存储所述距离.

优选地是，还这样设计所述软件，以便可以由用户设置窗口的宽度和产生的音频和/或可见信号的特性。

上面参考顶台托架12沿着顶台导轨11的定位阐明了本发明的原理。然而还可以把本发明应用于在垂直方向上X射线管2的定位，以及应用于其它线性或绕轴旋转移动，诸如治疗台3的台面32的移动、胶卷暗盒31的移动和X射线管2或产生器单元2，21的移动.图2到4示出了在X射线系统中发生的这种线性移动和各种绕轴旋转移动的例子。

图2是从方向和轴的方面的图示，在所述方向和轴上、沿着所述方向和轴以及围绕所述方向和轴，必须在顶台和落地架上执行这种移动。首先这些移动是沿着X1和Z1轴的移动，上面已经参看图1描述了所述移动(分别相对于顶台导轨11和可伸缩装置13)。同样常常要求的是其沿着Y1轴的垂直于其的移动。同时，在必要处可能要求X射线管围绕Z1轴的(beta 1)绕轴旋转移动和治疗台3的台面32(alpha1)围绕横轴的绕轴旋转移动。

图3是示出在治疗台3上可能的移动和轴的方向的放大图。这些首先是已经提及的台面32围绕水平Y2轴的绕轴旋转移动(alpha 2)，和台面32在垂直方向上沿着Z2轴的线性移动.同样，通常把胶卷暗盒31安装成在台子的平面上即在Y2和X2方向上是可移动(可活动的)。最后，甚至可能需要考虑的是台子的台面32围绕垂直Z2轴(beta2)的绕轴旋转移动。

最后，图4示出了壁台，其例如用于为站着或坐着的病人保持胶卷暗盒31。

为了允许相对于病人定位胶卷暗盒31，所述胶卷暗盒31必须能够在垂直方向上沿着Z3轴移动，并且通常也能够在与其垂直的方向上沿着Y3轴移动。对于某些检查，还有必要使胶卷暗盒31偏离垂直而转动角度alpha 3。

在这种情况下可以用在图1中示出的顶台把X射线发生器(在图4中未示出)指向病人。为此，这样来安装在图1中示出的X射线发生器2、21以便其对所述边可转动大约90°。

如上所述可以把依照本发明的原理应用于所有这些移动。

Claims (12)

1.一种X射线系统，具有至少一个组件(12，2，31，32)，所述组件沿着至少一个遍历路径可移动(可活动)或可转动到至少一个预先确定的锁定位置(Bx)，并且具有控制单元(122)，用于当组件(12，2，31，32)沿着所述遍历路径移动或转动时感测所述组件(12，2，31，32)的速度，并且用于如果所述速度低于预先确定的极限值而且所述组件(12，2，31，32)已经或在此之前不久已到达锁定位置(Bx)时，激活制动装置(124)。

2.如权利要求1所述的X射线系统，包括连接到控制单元(122)的位置感测单元(123)，用于确定所述组件(12，2，31，32)相对于锁定位置的位置，并且用于计算所述组件(12，2，31，32)的速度。

3.如权利要求2所述的X射线系统，其中提供所述位置感测单元(123)以通过发射声或光信号来测量距离并且接收从基准点(W)反射的信号。

4.如权利要求2所述的X射线系统，其中提供所述控制单元用于在相对于组件速度以及所述组件到锁定位置的距离来减慢所述组件的期间控制所述制动装置。

5.如权利要求1所述的X射线系统，其中至少一个锁定位置(Bx)位于遍历路径的预先确定的窗口(A-C)内，并且在该窗口内感测所述组件(12，2，31，32)的速度。

6.如权利要求5所述的X射线系统，具有连接到控制单元(122)的音频和/或视频信号发送器(125)，用于当速度低于极限值时产生第一信号，并且当速度超过所述极限值时产生第二信号。

7.如权利要求1所述的X射线系统，具有可视显示器，用于表明组件(12，2，31，32)相对于锁定位置(Bx)的瞬时位置。

8.如权利要求1所述的X射线系统，其中所述制动装置(124)是电子和/或机电制动器。

9.如权利要求1所述的X射线系统，其中所述控制单元(122)具有微处理器单元和存储器，在所述存储器中可以以到基准点的距离的形式存储至少一个锁定位置(Bx)。

10.如权利要求9所述的X射线系统，其中可以把由用户选择的组件(12，2，31，32)的至少一个位置存储为锁定位置(Bx)。

11.一种用于如权利要求1所述的X射线系统的X射线台，其中组件是可以沿着遍历路径移动和/或转动的台和/或可以沿着遍历路径移动和/或转动的X射线管(2)或X射线发生器(2，21)的一部分。

12.一种用于如权利要求1所述的X射线系统的治疗台，其中组件是可以沿着遍历路径移动和/或转动的台面(32)和/或可以沿着遍历路径移动和/或转动的胶卷暗盒(31)。

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