CN208096754U - 用于检查患者的胸部的x射线装置和距离传感装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及用于检查患者(P)的胸部的X射线装置(1)和距离传感装置(18)。该X射线装置(1)包括至少一个X射线发射器(2)和X射线探测器(4)，所述X射线探测器(4)能够相对于所述至少一个X射线发射器(2)布置为，使得由所述X射线发射器(4)发射的且在穿透所述患者(P)的检查区域后减弱的X射线(S)能够被所述X射线探测器(4)检测，其中所述X射线发射器(2)和/或所述X射线探测器(4)在垂直方向(V)上高度可调节地安置。根据本实用新型，用于检测所述患者(P)的身体尺寸的传感装置具有至少一个传感器(6，8)，所述至少一个传感器在端部布置在所述X射线探测器(4)的垂直导向装置(5)上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于借助至少一个X射线发射器和X射线探测器检查患者的胸部的X射线装置，该X射线探测器相对于该至少一个X射线发射器如此布置，使得由X射线发射器发射的且在穿透患者的检查区域后减弱的X射线可以被X射线探测器检测。该X 射线发射器和/或X射线探测器在垂直方向上高度可调节地安置。此外，本实用新型还涉及一种用于这种X射线装置的距离传感装置。
背景技术
在通过X射线装置进行X射线检查中，典型的方式必须调整各种拍摄参数或者拍摄设置，它们与待检查患者的体格有关。此外，这涉及到发射的辐射量，其必须根据患者的体重或者BMI(英文： Body-Mass-Index，体重指标)合理地调节，以避免不必要的高辐射负荷。在主要是在站立的患者上执行的胸部的X射线检查中，还必须按照患者的身体尺寸将X射线探测器相对于发射X射线的X射线发射器合适地定位。为此已知的是，在垂直导向装置中以高度可调节的方式安置X射线探测器。对X射线探测器的定位通过手动实现。手动预设这种拍摄参数或者准备X射线装置以拍摄有关检查的区域是费时的，因此尤其在高流量的医疗机构、如具有高负荷的医院或者诊所中，在某些情况下造成患者更长的等待时间。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是，提供一种用于检查胸部的X射线装置，其能够实现快速且灵活地使拍摄设置匹配于待检查的患者的体格。
该技术问题通过具有本实用新型的特征的前面所述种类的X射线装置解决。
本实用新型有利的技术方案也是本实用新型的主题。
用于检查患者的胸部的X射线装置包括至少一个X射线发射器以及X射线探测器，X射线探测器可以相对于X射线发射器如此布置，使得由X射线发射器发射且在穿透患者的检查区域后减弱的X 射线可以被X射线探测器检测。该X射线发射器和/或X射线探测器以在垂直方向上高度可调的方式安置。
根据本实用新型设置了一种用于检测患者的身体尺寸的传感装置，其具有至少一个传感器，该至少一个传感器在端部布置在X射线探测器的垂直导向装置上。
该至少一个传感器提供了能够实现紧邻在X射线检查之前自动测量患者的身体尺寸的装置。该感测的身体尺寸用于按照感测的数据在垂直方向上全自动或者半自动地定位X射线探测器和/或者X射线发射器。根据所检测的身体尺寸能够在考虑典型的人体比例的情况下估计胸腔或者胸部的位置。这种方式至少能够预设X射线发射器和/ 或X射线探测器的正确定位。因此使工作进程加速，从而能够实现更优地充分利用在医疗机构中使用的X射线装置。
为了测量身体尺寸，在一种可行的实施例中，能够设置平行于垂直导向装置可移动且在水平方向上从该垂直导向装置中伸出的测杆，其被置于患者的头部上以用于测量身体尺寸。在这种情况下，能够通过至少一个传感器检测测杆的位置或者测杆沿着垂直方向的移动，所述至少一个传感器被构造为行程编码器或者是增量编码器，尤其构造为电容式或者是电感式的传感器，从而能够获取测杆沿着垂直方向的移动路程。
尤其优选地无接触地检测患者的身体尺寸。为此，该至少一个传感器被构造为用于检测该至少一个传感器和患者之间的间距的距离传感器。例如可以通过测量所使用的信号、例如超声波信号的传播时间获取该间距。这种实施方式是有利的，因为不必校准机械部件，如尤其是已经提到的用于检测患者的身体尺寸的测杆。因此，以特别快速和可靠的方式检测身体尺寸。
优选地，距离传感器的检测区域至少逐段地平行于垂直导向装置以用于检测患者的身体尺寸。优选地，该至少一个构造为距离传感器的传感器在端部以足够的间距布置在垂直导向装置上，从而使该传感器在检查时垂直地处于患者上方。
优选地，该传感装置包括另一个距离传感器，其布置在高度可调节的X射线探测器上。该附加的距离传感器提供互补的和/或补充的数据，这些数据实现精确地定位X射线探测器和/或X射线发射器。在其他情况下，通过所述另一个距离传感器验证在水平方向上患者到 X射线探测器的间距。
尤其优选地，所述另一个距离传感器的检测区域关于垂直方向倾斜地或者平行于垂直方向对齐以检测尤其到患者的下巴的间距。例如可以按照第一距离传感器在考虑典型的人体比例的情况下进行对X 射线探测器的定位。在第二步骤中，按照由另一个距离传感器提供的测量数据进行精确校准，这些测量数据能够准确地确定下巴的位置，从而能够确定患者的胸腔的位置。这些测量结果足够精确，以能够实现全自动地定位X射线发射器和/或者X射线探测器，其不需要进一步的用户参与。为此，该距离传感器和/或者另一个距离传感器被构造用于无接触地检测至患者的间距。
优选地，该距离传感器和/或者另一个距离传感器被构造为超声波传感器、光学传感器、尤其是激光传感器、或者构造为雷达传感器。相应地，能够通过获取传播时间或者通过获取发射信号和反射信号的相位位置来获取间距。后者的获取相位位置在优选的实施例中是以干涉方式进行的。尤其优选地，用于获取间距所使用的信号是经调制的。
在本实用新型的扩展方案中，为传感装置补充用于光学检测患者的摄像机。该摄像机尤其被设置用于替代或者补充所述另一个距离传感器并且用于通过已知的图像识别或者图像处理方法检测患者的胸腔的位置。
优选地，该摄像机与垂直导向装置或者X射线探测器对置地布置且可如此定位，使得可以至少部分地光学检测处于摄像机和X射线探测器之间的患者。
由摄像机光学检测的图像数据可被传送至优选配备有图像识别装置、尤其是配备有边缘探测装置的分析单元以进行分析。图像数据的分割在医学图像处理中尤其在检测解剖结构的领域中是已知的。在此使用这种方式，以确定待检查的患者的胸部或者胸腔的位置。
尤其优选地设置控制单元，该控制单元为了自动地或者半自动地定位X射线发射器和/或X射线探测器按照由传感装置检测的数据生成控制信号。因此，根据所检测的数据或者经分析的图像数据自动地或者半自动地进行定位。
优选地，该控制单元或者该另一个控制单元与用于检测患者的体重的电子秤和至少一个X射线发射器有效连接，使得根据所检测的体重可以控制所发射的X射线的强度。换言之，在本实用新型的扩展方案中，按照由所检测的尺寸获取的BMI(英文：Body-Mass-Index) 半自动地或者自动地调整发射的射线强度。因此，该控制单元或者另一个控制单元被构造为，使得相应地控制至少一个X射线发射器的输出功率。
X射线装置尤其优选地是数字射线照相仪，X射线探测器因此优选地被构造用于数字检测X射线。
设置有，通过合适的模块化的距离传感装置改造现有的X射线装置。为此，以下传感装置是合适的，其构造用于无接触地检测患者的身体尺寸。
用于检测患者的胸部位置的距离传感装置被设置用于以下X射线装置，该X射线装置如已经阐述地包括至少一个X射线发射器和X 射线探测器，该X射线探测器可以相对于该至少一个X射线发射器如此布置，使得由X射线发射器发射的且在穿透患者的检查区域后减弱的X射线可以被X射线探测器检测。X射线发射器和/或X射线探测器在垂直方向上高度可调节地安置。
根据本实用新型设置一种用于检测患者的身体尺寸的传感装置，其具有至少一个构造为距离传感器的传感器，以无接触地检测该至少一个传感器和患者之间的间距。该至少一个传感器在端部可布置在垂直导向装置上且与用于无线地与X射线装置的控制单元通信的接口连接。
设置用于改造现有的X射线装置的模块化方案至少部分地基于以下事实，即商用的X射线系统尤其为了进行无线控制而配备有相应的通信模块，如尤其是蓝牙接口。相应地，模块化的距离传感装置具有用于与X射线装置的通信模块进行无线通信的接口。配备有距离传感装置的X射线装置能够如此配置，使得按照所感测的数据全自动或者半自动地定位X射线探测器和/或X射线源。关于从中所得到的优点，参考前面的描述。
在本实用新型的一种可行的实施例中，模块化的距离传感装置包括至少一个超声波传感器、与其连接的处理器或者微控制器、用于独立能量供应的电池、用于与X射线装置无线通信的蓝牙接口以及用于显示根据所感测的数据获取的患者的身体尺寸的LCD显示器。可以理解，替代地或者附加地能够使用所有其他的前述距离传感器或者其结合。
为了无接触地检测患者的身体尺寸，距离传感器的检测区域优选地至少逐段地平行于垂直方向对齐。
附加地，传感装置包括可布置在高度可调节的X射线探测器上的另一个距离传感器。用于检测间距、尤其是检测到患者的下巴的间距的另一个距离传感器的检测区域尤其优选地可以关于垂直方向倾斜或者平行于垂直方向对齐。
附图说明
本实用新型的进一步阐述参阅附图中所示的实施例。其中：
图1示出了根据一种可行的实施例的用于检查胸部的X射线装置的透视示意图；
图2示出了图1的X射线装置的部件的方块示意图；
图3A示出了配备有距离传感器的X射线装置的正视图；
图3B示出了图2的X射线装置的侧视图；
图4示出了设置用于改造现有的X射线装置的距离传感装置的部件的方块示意图。
相互对应的部件在所有附图中以相同的附图标记表示。
具体实施方式
图1示出了根据一个实施例的X射线装置1的透视示意图。该X 射线装置1包括布置在伸缩臂3上的X射线发射器2和X射线探测器4，该X射线探测器4可移动地安置在垂直导向装置5中。不仅该 X射线探测器4而且X射线发射器2均可以在关于垂直方向V的高度上在不同的位置进行定位和校准。
为了检查图1中示意性示出的患者P的胸部，如此布置X射线发射器2和X射线探测器4，使得由X射线发射器2发射的X射线S 在穿透检查有关的区域后可以被X射线探测器4检测。图1中示范性示出的X射线装置1是数字射线照相的X光机，即X射线探测器4 被构造为全场探测器(英文：flat panel detector)以用于数字检测X 射线。
为了检查患者P的胸部，必须如图1中示意性示出地将X射线探测器4关于X射线发射器2合适地定位。在合适的示例中，按照由用于检测患者P的身体尺寸的传感装置所检测的数据自动地调整关于垂直方向V的相对位置。
该传感装置包括传感器6，其构造为距离传感器且在一端部被设置在布置有垂直导向装置5上的机电式保持装置7上。该机电式保持装置7在水平方向上从垂直导向装置5上伸出，并且传感器6的检测区域垂直向下，即基本上平行于垂直方向V。由此确保能够可靠地识别患者P的身体尺寸。
首先根据身体尺寸进行X射线探测器4和X射线发射器2关于垂直方向V的临时定位，该身体尺寸根据由传感器6提供的数据在考虑人体的典型身体比例的情况下获取。在高度可调节的X射线探测器 4的上边缘上布置另一个距离传感器8，其检测范围对齐患者P的下巴的方向。在考虑由另一个距离传感器8检测的数据的情况下最终自动定位X射线探测器4。
不仅第一传感器6而且另一个距离传感器8被实施为超声波传感器，以用于无接触地检测间距。在其他实施例中使用红外传感器、激光传感器、雷达传感器或它们的组合。
在图1中示意性示出的实施例附加地具有用于检测X射线探测器 4的或者X射线发射器2的正确位置的冗余系统，其由附加的摄像机 9提供，该摄像机9处于伸缩臂3上。该摄像机9从X射线发射器2 的视角在整体上检测患者P的身体。根据所检测的图像或者图像数据，通过已知的图像处理算法，尤其是通过分割算法，可获取胸腔的位置。这些附加的和冗余的信息能够被用于验证X射线探测器4关于 X射线发射器2的定位。在其他情况下，即使在距离传感器6、8故障时，附加地在光学上对胸腔的位置检测也能够正确地自动定位X射线发射器2和/或X射线探测器4。
患者P站在检测体重的电子秤10上。因此，根据所检测的体重和身体尺寸获知患者的BMI。根据所计算的BMI控制由X射线发射器2发射的X射线量，以避免患者承受不必要的高X射线负荷。
图2示出了设置有距离传感装置的X射线装置1的多个构件。该距离传感器包括构造为微控制器11的分析单元，其为了分析由传感器6和距离传感器8检测的数据与其连接。此外为了根据由摄像机9 检测的图像数据识别胸腔的位置该微控制器11与摄像机9连接。该微控制器11具有非易失性的存储器，其中应用用于图像识别的算法，尤其是用于边缘探测和分割的算法。
微控制器11与控制单元12连接，该控制单元12控制X射线探测器4和X射线发射器2关于垂直方向V的定位。为此控制单元11 向运行单元14发送控制信号，其相互调整X射线探测器4或者是X 射线发射器2的相对位置。为此X射线探测器4沿着垂直导向装置5 运动和/或伸缩臂3收缩或者伸展。该控制信号根据分析的数据或者是图像生成。
电子秤10同样与微控制器11有效连接，从而根据传感机构检测的数据的整体可推出患者P的BMI。与微控制器11有效连接的另一个控制单元15根据获取的BMI控制X射线发射器2的输出功率，以避免过高的射线负荷。
此外设置有LCD显示器16，其用于输出由微控制器11获取的拍摄参数。尤其是设置用于输出所获取的身体尺寸、体重和/或BMI。
图3A和3B示出了传感装置布置在垂直导向装置5上或者布置在高度可调节地安置的X射线探测器4上的主视示意图和侧视示意图。传感器6如此布置在机电式保持装置7上，使得检测区域平行于垂直方向V垂直向下延伸。距离传感器8的检测区域基本上在相反的方向上向上延伸。距离传感器8被保持在另一个机电式保持装置17上，其固定在可移动的X射线探测器4的上端上。保持装置17在垂直于垂直方向V延伸的水平方向上稍微从X射线探测器4伸出，从而能够如此定位患者P以自动对胸部位置检测，使得患者P的下巴对着距离传感器8。
图4以另一个方块图示出了距离传感装置18，该距离传感装置 18构成用于改造现有的X射线装置的模块。待改造的X射线装置大体上是前述类型，即其具有高度可调节的X射线探测器4和/或X射线发射器2，并且具有附加的通信模块，该通信模块被构造为至少用于无线接收信号，按照该信号调整X射线探测器4和/或X射线发射器2的位置。
为了检测患者的胸腔的位置，距离传感器18具有至少一个、优选多个距离传感器6、8，它们与微控制器11有效连接。为了更自由地在待改造的X射线装置的部件上安置距离传感器6、8和/或摄像机 9，在实施例中与微控制器11无线通信。在其他实施方式中，距离传感器6、8和/或摄像机9通过线缆与微控制器8连接。
距离传感器18包括独立的能量源，该能量源由电池19提供。为了与X射线装置1的其他部件无线通信，设置接口20，该接口20能够按照蓝牙标准进行数据传输，从而尤其能够根据感测的数据定位X 射线探测器4或者X射线发射器2以及所发射的射线量。为了计算BMI，微控制器11与已经阐述的电子秤10有效连接。
尽管通过优选的实施例详细地说明和阐述本实用新型，但是本实用新型不限于附图中所示的实施例。本领域技术人员在不脱离本实用新型的保护范围的情况下能够从中推导出其他的变化和组合。
Claims (20)
1.一种用于检查患者的胸部的X射线装置，包括至少一个X射线发射器(2)和X射线探测器(4)，所述X射线探测器(4)能够相对于所述至少一个X射线发射器(2)布置为，使得由所述X射线发射器(2)发射的且在穿透所述患者(P)的检查区域后减弱的X射线(S)能够被所述X射线探测器(4)检测，其中所述X射线发射器(2)和/或所述X射线探测器(4)在垂直方向(V)上高度可调节地安置，
其特征在于，用于检测所述患者(P)的身体尺寸的传感装置具有至少一个传感器(6，8)，所述至少一个传感器在端部布置在所述X射线探测器(4)的垂直导向装置(5)上。
2.根据权利要求1所述的X射线装置，其特征在于，所述至少一个传感器(6，8)被构造为距离传感器，以用于无接触地检测所述至少一个传感器(6，8)和所述患者(P)之间的间距。
3.根据权利要求2所述的X射线装置，其特征在于，所述距离传感器的检测区域至少逐段地平行于垂直导向装置(5)延伸以用于无接触地检测所述患者(P)的身体尺寸。
4.根据权利要求2所述的X射线装置，其特征在于，所述传感装置包括布置在高度可调节的X射线探测器(4)上的另一个距离传感器(8)。
5.根据权利要求4所述的X射线装置，其特征在于，所述另一个距离传感器(8)的检测区域关于所述垂直方向(V)倾斜地或者平行于所述垂直方向(V)对齐，以检测间距。
6.根据权利要求4所述的X射线装置，其特征在于，所述另一个距离传感器的检测区域关于所述垂直方向(V)倾斜地或者平行于所述垂直方向(V)对齐，以检测至所述患者(P)的下巴的间距。
7.根据权利要求4所述的X射线装置，其特征在于，所述距离传感器和/或者所述另一个距离传感器被构造为超声波传感器、光学传感器、或者雷达传感器。
8.根据权利要求4所述的X射线装置，其特征在于，所述距离传感器和/或者所述另一个距离传感器被构造为激光传感器。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的X射线装置，其特征在于，所述传感装置包括用于光学检测所述患者(P)的摄像机(9)。
10.根据权利要求9所述的X射线装置，其特征在于，所述摄像机(9)与所述X射线探测器(4)对置地布置并且能够被定位为，使得能够至少部分地光学检测处于所述摄像机(9)和所述X射线探测器(4)之间的患者(P)。
11.根据权利要求9所述的X射线装置，其特征在于，由所述摄像机(9)光学检测的图像数据能够被传输到配备有图像识别装置的分析单元(11)以用于分析。
12.根据权利要求9所述的X射线装置，其特征在于，由所述摄像机(9)光学检测的图像数据能够被传输到配备有边缘探测装置的分析单元(11)以用于分析。
13.根据权利要求1至8中任一项所述的X射线装置，其特征在于，设有第一控制单元(12)，所述第一控制单元(12)根据由所述传感装置检测的数据生成控制信号，以自动或者半自动地定位所述X射线发射器(2)和/或所述X射线探测器(4)。
14.根据权利要求13所述的X射线装置，其特征在于，所述第一控制单元(12)或者另一个第二控制单元(15)与用于检测所述患者(P)的体重的电子秤(10)和所述至少一个X射线发射器(2)有效连接，使得能够根据所检测的体重控制所发射的X射线(S)的强度。
15.根据权利要求1至8中任一项所述的X射线装置，其特征在于，所述X射线探测器(4)被构造用于数字检测所述X射线(S)。
16.一种距离传感装置，用于为X射线装置(1)检测患者(P)的胸部的位置，所述X射线装置(1)包括至少一个X射线发射器(2)和X射线探测器(4)，所述X射线探测器(4)能够相对于所述至少一个X射线发射器(2)布置为，使得由所述X射线发射器(2)发射的且在穿透所述患者(P)的检查区域后减弱的X射线(S)能够被所述X射线探测器(4)检测，其中所述X射线发射器(2)和/或所述X射线探测器(4)在垂直方向(V)上高度可调节地安置，
其特征在于，用于检测所述患者(P)的身体尺寸的传感装置具有构造为距离传感器的至少一个传感器(6，8)，以用于无接触地检测所述至少一个传感器(6，8)和所述患者(P)之间的间距，其中所述至少一个传感器(6，8)在端部能够布置在垂直导向装置(5)上并且与用于与所述X射线装置(1)的第二控制单元(15)无线通信的接口(20)连接。
17.根据权利要求16所述的距离传感装置，其特征在于，所述距离传感器的检测区域能够至少逐段地平行于垂直方向(V)对齐，以用于无接触地检测所述患者(P)的身体尺寸。
18.根据权利要求16或17所述的距离传感装置，其特征在于，所述传感装置包括能够布置在高度可调节的X射线探测器(4)上的另一个距离传感器。
19.根据权利要求18所述的距离传感装置，其特征在于，所述另一个距离传感器的检测区域能够关于所述垂直方向(V)倾斜地或者平行于所述垂直方向(V)对齐，以检测间距。
20.根据权利要求18所述的距离传感装置，其特征在于，所述另一个距离传感器的检测区域能够关于所述垂直方向(V)倾斜地或者平行于所述垂直方向(V)对齐，以检测至所述患者(P)的下巴的间距。
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