JP2023529891A - 可動源を伴うミニｃアーム - Google Patents

Abstract

可動Ｘ線源を伴うミニＣアームが、開示される。ミニＣアームは、可動基部と、Ｃアームアセンブリと、Ｃアームアセンブリと基部とを結合するためのアームアセンブリとを含む。Ｃアームアセンブリは、第１の端部と、第２の端部と、弧長を画定する湾曲した中間本体部分とを含む。源が、第１の端部に隣接して位置付けられている。検出器が、第２の端部に位置付けられている。源は、弧長に沿って検出器に対して移動可能であり、Ｘ線源が第１の位置にあるときの第１の画像と、Ｘ線源が第２の位置にあるときの第２の画像とを含む患者の解剖学的構造の複数の画像が入手されることを可能にする。画像は、患者の解剖学的構造を移動させることなく撮影される。Ｃアームアセンブリは、源を検出器に対して移動させるためのモータとベルト駆動システムとを含み得る。

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、その出願全体が参照することによって本明細書に組み込まれる２０２０年６月１０日に出願され、「Ｍｉｎｉ Ｃ－ａｒｍ ｗｉｔｈ Ｍｏｖａｂｌｅ Ｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ／ｏｒ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ」と題された係属中の米国仮特許出願第６３／０３７，２６３号の非仮出願であり、その出願日の利益を主張する。

（開示の分野）
本発明は、概して、撮像システムに関し、より具体的に、例えば、可動Ｘ線源を有するミニＣアーム等の移動式撮像システムに関する。

ミニＣアームは、患者の骨および／または組織（集合的に、患者の解剖学的構造）を撮像するための非侵襲的手段を提供する移動式Ｘ線蛍光透視撮像システムである。これらのシステムは、患者の解剖学的構造を評価し、例えば、骨プレート、ねじ、ピン、ワイヤ等（限定する意図を伴わず、本明細書では、集合的に、整形外科デバイスと称される）等の種々の内部および／または外部金物類デバイスが使用される手技を誘導するために、外科手術中、整形外科の外科医によって、四肢（例えば、手、手首、肘、脚部、足、足首等）に対して使用される。例えば、外科医は、骨折部を修復するための外科手術中、解剖学的構造を可視化し、安定にするために使用される整形外科デバイスの位置および向きを確認するために、Ｘ線画像を入手し得る。

従来のミニＣアームは、Ｘ線検出器に対して固定された関係にあるＸ線源を有する。Ｘ線源および検出器は、実質的に「Ｃ」字形状または「Ｕ」字形状を有する１ピース型の支持アセンブリ（本明細書においてＣアームアセンブリと称される）の反対端部上に搭載される。撮像構成要素は、撮像軸上に整列させられ、固定された画像検出器に対するＸ線源の距離（ＳＩＤ）を有する。この配置は、ある限界をもたらし得る。すなわち、ミニＣアームに関連して、Ｘ線源と検出器との間の検出器の最大距離、すなわち、ＳＩＤは、固定され、超えられることができない。例えば、一般的に言えば、従来のミニＣアームは、互いから固定された距離（例えば、４５ｃｍ以下の固定されたＳＩＤ）を空けて位置する固定された撮像構成要素（例えば、Ｘ線源および検出器）を含む。

検出器は、多くの場合、整形外科手術手技中に手術台として使用される。患者の解剖学的構造が検出器上に設置されると、外科医は、Ｃアームアセンブリを移動させることができない。ある事例では、患者の解剖学的構造の複数のＸ線ビューまたは投影物を取得することが、望ましい。例えば、外科医は、骨折手技中、複数のＸ線ビュー（例えば、前部／後部ビュー、斜めビュー、横方向ビュー等）を取得し、例えば、整形外科デバイスを設置するために使用される外科手術器具（例えば、ドリル）の深度、位置、および／または角度を査定することを欲し得る。加えて、外科医は、整形外科デバイスが患者の解剖学的構造の中に挿入された後、またはそれに固定された後、それらの位置を確認することを欲し得る。従来のミニＣアームでは、外科医は、検出器表面から患者の解剖学的構造を除去し、Ｃアームアセンブリを再度位置付けることによって、またはＸ線源および検出器に対する患者の解剖学的構造の位置を変更することによって、それらのビューを入手し得る。外科手術手技および伴われる整形外科デバイスのタイプに応じて、患者の解剖学的構造を移動させる必要があることは、手技に対してリスクを追加し得、望ましくないこともある。

本改良は、これらおよび他の考慮点に関して有用であり得る。

課題を解決する手段

本概要は、詳細な説明において下でさらに説明される簡略化された形態にある一連の概念を導入する。本概要は、請求される主題の重要となる特徴または本質的な特徴を識別することを意図しているわけでも、請求される主題の範囲を決定することの補助として意図しているわけでもない。

一実施形態において、ミニＣアーム撮像装置が、開示される。ミニＣアーム撮像装置は、Ｃアームアセンブリと、可動基部と、Ｃアームアセンブリを可動基部に結合しているアームアセンブリとを備えている。Ｃアームアセンブリは、第１の端部と、第２の端部と、第１の端部と第２の端部との間に延びている湾曲した中間本体部分とも含む。Ｃアームアセンブリは、第１の端部に隣接したＸ線源と、第２の端部における検出器とを含む。湾曲した中間本体部分は、第１の端部と第２の端部との間に延びている弧長を画定する。Ｘ線源は、湾曲した中間本体部分の弧長に沿って検出器に対して移動可能であり、ミニＣアームが、Ｘ線源が湾曲した中間本体部分上の第１の位置にあるとき、第１の画像を入手すること、および、Ｘ線源が湾曲した中間本体部分上の第２の位置にあるとき、第２の画像を入手することを可能にし、患者の解剖学的構造の第１および第２の画像が、患者の解剖学的構造に対して異なる角度において撮影され、外科手術手技中に患者の解剖学的構造を移動させることなく入手されるように、第２の位置は、第１の位置と異なる。

一実施形態において、Ｃアームアセンブリの湾曲した中間本体部分は、レールを含み、Ｘ線源は、レールに移動可能に結合される。

一実施形態において、Ｘ線源は、レールの長さに沿って手動で移動可能である。

一実施形態において、Ｘ線源は、駆動システムを介してレールの長さに沿って移動させられる。一実施形態において、駆動システムは、ベルトに動作可能に結合されたモータと、１つ以上のアイドラとを含み、モータのアクティブ化が、１つ以上のアイドラまわりでベルトを回転させ、レールの長さに沿ってＸ線源を移動させる。

一実施形態において、Ｘ線源は、レールに移動可能に結合された接続部ユニットと、レールの長さに沿った移動を誘導するための方向整列特徴とを含む。

一実施形態において、ミニＣアーム撮像装置は、Ｘ線源がレールの長さに沿って移動しているときにＸ線源の平衡を保たせるための動的カウンタウェイトをさらに備えている。

一実施形態において、Ｃアームアセンブリは、Ｃアームアセンブリの第１の端部に隣接した湾曲した中間本体部分に結合された中間連結部材をさらに備え、Ｘ線源は、中間連結部材に移動可能に結合されることによって、湾曲した中間本体部分の弧長に沿ってＸ線源を位置付ける。一実施形態において、中間連結部材は、Ｃアームアセンブリに固定される。一実施形態において、中間連結部材は、Ｃアームアセンブリに移動可能に結合される。

一実施形態において、Ｘ線源は、Ｘ線源が検出器の真上に位置付けられているときにＸ線源と検出器とを通過する軸に対して±２０度、Ｃアームアセンブリの湾曲した中間本体部分の弧長に沿って移動する。

一実施形態において、検出器は、Ｘ線源が検出器の真上に位置付けられているときにＸ線源と検出器とを通過する軸まわりで回転可能である。一実施形態において、検出器は、筐体内に位置付けられ、筐体は、Ｃアームアセンブリの湾曲した中間本体部分の第２の端部に回転可能に結合される。

一実施形態において、Ｘ線源は、Ｃアームアセンブリの湾曲した中間本体部分の弧長に対して直角に延びている円弧に沿って移動可能である。一実施形態において、Ｘ線源は、源筐体内に位置付けられ、源筐体およびＸ線源は、Ｃアームアセンブリの湾曲した中間本体部分の弧長に対して直角に延びている円弧に沿って、検出器に対して移動可能である。一実施形態において、Ｘ線源は、源筐体内に位置付けられ、Ｘ線源は、Ｃアームアセンブリの湾曲した中間本体部分の弧長に対して直角に延びている円弧に沿って、源筐体および検出器に対して移動可能である。

一実施形態において、ミニＣアーム撮像装置は、二次的な連結部材をさらに備え、二次的な連結部材は、Ｃアームアセンブリに回転可能に結合された第１の端部と、Ｘ線源に結合された第２の端部とを含み、二次的な連結部材は、Ｘ線源がＣアームアセンブリの湾曲した中間本体部分の弧長に対して直角に延びている円弧に沿って移動するように、Ｃアームアセンブリに対して回転可能である。

一実施形態において、ミニＣアーム撮像装置が、開示される。ミニＣアーム撮像装置は、Ｃアームアセンブリと、可動基部と、Ｃアームアセンブリを可動基部に結合しているアームアセンブリとを備えている。Ｃアームアセンブリは、第１の端部と、第２の端部と、第１の端部と第２の端部との間に延びている湾曲した中間本体部分と、Ｃアームアセンブリに結合され、Ｃアームアセンブリの湾曲した中間本体部分の一部の間に延びているレールとを含む。レールは、弧長を画定する。Ｘ線源が、レールに移動可能に結合される。検出器が、Ｃアームアセンブリの第２の端部に位置付けられ、駆動システムが、Ｘ線源に関連付けられ、駆動システムは、ベルトに動作可能に結合されたモータと、１つ以上のアイドラとを含み、モータのアクティブ化が、１つ以上のアイドラまわりでベルトを回転させ、レールの弧長に沿ってＸ線源を移動させる。

一実施形態において、Ｘ線源は、レールの弧長に沿って移動可能であり、ミニＣアームが、湾曲した中間部分に沿った第１の位置において第１の画像をおよび湾曲した中間部分に沿った第２の位置において第２の画像を入手することを可能にし、患者の解剖学的構造の第１および第２の画像が、異なる角度において撮影され、外科手術手技中に患者の解剖学的構造を移動させることなく入手されるように、第２の位置は、第１の位置と異なる。

一実施形態において、Ｘ線源は、レールに移動可能に結合された接続部ユニットと、レールの弧長に沿った移動を誘導するための方向整列特徴とを含む。

一実施形態において、Ｘ線源は、レールの弧長に沿った検出器および撮像軸に対する±２０度の移動を提供し、撮像軸は、Ｘ線源が検出器の真上に位置付けられているときにＸ線源と検出器とを通過する軸として定義される。

一実施形態において、検出器は、検出器の表面に対して直角に通過する軸まわりで回転可能である。

一実施形態において、ミニＣアーム撮像装置は、レールの弧長に沿ったＸ線源の移動を制御するための運動制御システムをさらに備えている。

一実施形態において、ミニＣアームを使用して複数の画像を入手する方法が、開示される。ミニＣアームは、第１の端部と、第２の端部と、第１の端部と第２の端部との間に延びている湾曲した中間本体部分とを有するＣアームアセンブリを含み、Ｃアームアセンブリの湾曲した中間本体部分の弧長に沿って移動可能であるＸ線源と、Ｃアームアセンブリの第２の端部に位置付けられる検出器とを含む。方法は、湾曲した中間本体部分上の第１の位置と湾曲した中間本体部分上の第２の位置との間で検出器に対して、Ｃアームアセンブリの湾曲した中間本体部分の弧長に沿ってＸ線源を移動させることと、Ｘ線源が第１の位置と第２の位置との間で移動しているとき、検出器の表面から患者の解剖学的構造を移動させることなく、患者の解剖学的構造の複数の投影画像を入手することとを含む。

一実施形態において、方法は、ディスプレイデバイス上に２つ以上の投影画像を表示することをさらに含む。

一実施形態において、２つ以上の投影画像を表示することは、第１の位置において入手された投影画像を表示することおよび第２の位置において入手された投影画像を表示することを含む。

一実施形態において、２つ以上の投影画像を表示することは、Ｘ線源が第１の位置と第２の位置との間で移動しているときに入手された複数の投影画像から少なくとも２つの投影画像を選択することを含む。

一実施形態において、方法は、Ｘ線源が第１の位置と第２の位置との間で移動しているときに入手された複数の投影画像の全てのビデオを用いて２つ以上の投影画像を表示することをさらに含む。

一実施形態において、方法は、複数の投影画像を使用して患者の解剖学的構造の３次元再構築物を発生させることをさらに含む。

一実施形態において、方法は、患者の解剖学的構造の３次元再構築物を表示することをさらに含む。

一実施形態において、方法は、複数の投影画像を入手する前、多角ビュー（ＭＡＶ）画像入手モードまたはトモシンセシス（ＴＯＭＯ）画像入手モードのうちの一方を選択することと、選択されたモードに基づいてディスプレイデバイス上での表示のための複数の投影画像を処理することとをさらに含む。

一実施形態において、画像は、Ｘ線源が第１の位置と第２の位置との間で移動しているとき、持続的に入手される。

一実施形態において、Ｘ線源は、自動的に第１の位置と第２の位置との間で移動する。

例として、開示されるデバイスの具体的な実施形態が、ここで、付随の図面を参照して説明されるであろう。

図１は、従来の移動式撮像システムまたはミニＣアームの斜視図である。

図２は、本開示の１つ以上の特徴によるＣアームアセンブリの例示的実施形態の斜視図であり、Ｃアームアセンブリは、図１に示されるミニＣアームに関連して使用され得る。

図３は、回転可能な検出器を有する図２に示されるＣアームアセンブリの例示的実施形態の斜視図であり、後部／前部（ＡＰ）角における患者の解剖学的構造の例示的画像と、斜め角における患者の解剖学的構造の例示的画像とを含む。

図４は、本開示の１つ以上の特徴による図２に示されるＣアームアセンブリの例示的実施形態の側面図であり、Ｃアームアセンブリは、図１に示されるミニＣアームに関連して使用され得る。

図５Ａ－５Ｄは、本開示の１つ以上の特徴による図４に示されるＣアームアセンブリの例示的実施形態の種々の図であり、Ｃアームアセンブリは、図１に示されるミニＣアームに関連して使用され得る。 図５Ａ－５Ｄは、本開示の１つ以上の特徴による図４に示されるＣアームアセンブリの例示的実施形態の種々の図であり、Ｃアームアセンブリは、図１に示されるミニＣアームに関連して使用され得る。 図５Ａ－５Ｄは、本開示の１つ以上の特徴による図４に示されるＣアームアセンブリの例示的実施形態の種々の図であり、Ｃアームアセンブリは、図１に示されるミニＣアームに関連して使用され得る。 図５Ａ－５Ｄは、本開示の１つ以上の特徴による図４に示されるＣアームアセンブリの例示的実施形態の種々の図であり、Ｃアームアセンブリは、図１に示されるミニＣアームに関連して使用され得る。

図６は、本開示の１つ以上の特徴による代替駆動システムの概略図であり、駆動システムは、図５Ａ－５Ｄに示されるＣアームに関連して使用され得る。

図７は、本開示の１つ以上の特徴による代替駆動システムの概略図であり、駆動システムは、図５Ａ－５Ｄに示されるＣアームに関連して使用され得る。

図８は、本開示の１つ以上の特徴による代替駆動システムの概略図であり、駆動システムは、図５Ａ－５Ｄに示されるＣアームに関連して使用され得る。

図９は、本開示の１つ以上の特徴による図２に示されるＣアームアセンブリの代替的な例示的実施形態の種々の図を図示し、Ｃアームアセンブリは、図１に示されるミニＣアームに関連して使用され得る。

図１０は、本開示の１つ以上の特徴による図２に示されるＣアームアセンブリの代替的な例示的実施形態の種々の図を図示し、Ｃアームアセンブリは、図１に示されるミニＣアームに関連して使用され得る。

図１１は、本開示の１つ以上の特徴による代替位置感知システムの概略図であり、位置感知システムは、本明細書に開示されるＣアームアセンブリに関連して使用され得る。

図１２は、本開示の１つ以上の特徴による代替位置感知システムの概略図であり、位置感知システムは、本明細書に開示されるＣアームアセンブリに関連して使用され得る。

図１３Ａは、本開示の１つ以上の特徴によるＣアームアセンブリの代替的な例示的実施形態の正面図であり、Ｃアームアセンブリは、図１に示されるミニＣアームに関連して使用され得る。

図１３Ｂは、本開示の１つ以上の特徴によるＣアームアセンブリの代替的な例示的実施形態の正面図であり、Ｃアームアセンブリは、図１に示されるミニＣアームに関連して使用され得る。

図１４Ａは、本開示の１つ以上の特徴によるＣアームアセンブリの代替的な例示的実施形態の側面図であり、Ｃアームアセンブリは、図１に示されるミニＣアームに関連して使用され得る。

図１４Ｂは、図１４Ａに示されるＣアームアセンブリの正面図である。

図１５は、本開示の１つ以上の特徴によるＣアームアセンブリの代替的な例示的実施形態の斜視図であり、Ｃアームアセンブリは、図１に示されるミニＣアームに関連して使用され得る。

図１６は、本開示の１つ以上の特徴によるＣアームアセンブリの代替的な例示的実施形態の斜視図であり、Ｃアームアセンブリは、図１に示されるミニＣアームに関連して使用され得る。

図１７は、本開示の１つ以上の特徴によるＣアームアセンブリの代替的な例示的実施形態の斜視図であり、Ｃアームアセンブリは、図１に示されるミニＣアームに関連して使用され得る。

図１８は、本開示の１つ以上の特徴による画像入手方法の例示的実施形態のフローチャートであり、画像入手方法は、本明細書に示されるミニＣアームに関連して使用され得る。

図１９は、本開示の１つ以上の特徴による画像処理方法の例示的実施形態のフローチャートであり、画像処理方法は、本明細書に示されるミニＣアームに関連して使用され得る。

図面は、必ずしも縮尺通りではない。図面は、表現にすぎず、本開示の具体的なパラメータを描くことは意図していない。図面は、本開示の例示的実施形態を描写することを意図し、したがって、範囲を限定するものとして見なされるべきではない。図面では、同様の付番は、別様に記載されない限り、同様の要素を表す。

本開示は、概して、移動式Ｘ線蛍光透視撮像システムであるミニＣアーム、およびそのようなシステムを動作させ、または制御する方法に関する。本開示によるミニＣアームの多数の実施形態が、以降で、本開示の好ましい実施形態が提示される付随の図面を参照して説明される。しかしながら、本開示のミニＣアームは、多くの異なる形態において具現化され得、本明細書に述べられる実施形態に限定されるものとして解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示がミニＣアームのある例示的特徴を当業者に伝達するであろうように提供される。

ミニＣアームは、患者の四肢を撮像し、介入を実施することを含む、整形外科手技の幅広い範囲にわたって使用される。例として、骨折部を整骨するための外科手術手技中、骨断片が、最初に、それらの正常な整列に再度位置付けられ（整復され）、次いで、プレート、ねじ、釘、およびワイヤ等の整形外科デバイスを用いて保持される。外科医は、これらの手技中、ミニＣアームを使用し、患者の解剖学的構造を撮像し得る。ある事例では、患者の解剖学的構造の複数のＸ線ビューを取得し、例えば、骨内に穴をあけるために使用される外科手術器具の位置、深度、および／または角度を査定し、整形外科デバイスを骨に挿入すること、または別様に固定することが、望ましくあり得る。そのような誘導物がなければ、外科医は、これらのデバイスの位置を補正するために、骨から整形外科デバイスを除去する必要があり得る。複数のＸ線ビューを取得し、整形外科デバイスが患者の解剖学的構造の中に挿入された後、または別様にそれに固定された後、患者の解剖学的構造に対するこれらの場所を確認することも、望ましくあり得る。

上で述べられるように、従来のミニＣアームは、Ｃアームアセンブリの反対端部上に搭載され、互いに、およびＣアームアセンブリに対して固定されたＸ線源と検出器とを有する。結果として、オペレータは、患者の解剖学的構造に対してＣアームアセンブリおよび撮像構成要素を移動させ、異なる角度における患者の解剖学的構造の画像を入手することができるが、これは、検出器から患者の解剖学的構造を除去し、患者に対して撮像構成要素を再度位置付けること、および／または、線源および検出器に対する患者の解剖学的構造の位置を変更することを要求する。患者の解剖学的構造を移動させることを要求するこれらの方法は、特に、骨折部を修復するために外科手術を実施するとき、望ましくない。

本開示の１つ以上の特徴によると、下でより詳細に説明されるであろうように、ミニＣアームは、Ｘ線源および検出器を含むＣアームアセンブリと、可動または移動式基部等と、Ｃアームアセンブリと可動基部とを結合するためのアームアセンブリとを含む。本開示のＸ線源は、手技中にＣアームアセンブリおよび検出器に対して移動可能であり、外科医が患者の解剖学的構造を移動させることなく、異なる位置および／または角度における複数のＸ線画像を入手することを可能にする。例として、Ｘ線画像が、穿孔手技中に異なる角度において入手され、患者の解剖学的構造内に設置されるべき整形外科デバイスの位置または深度に関する情報を提供することができる。これは、外科医がリアルタイムで穿孔器具のそれらの位置、挿入角度、深度等および／または整形外科デバイスの設置を補正することを可能にし得る。これは、第２の外科手術の可能性を低減させ、術後の合併症のリスクを低減させ、ワークフローを改良することによって手技時間を短縮し、手技の品質全体を改良する恩恵を有する。

一実施形態において、Ｘ線源またはＸ線源モジュール（用語は、限定または区別する意図を伴わず、同義的に使用される）が、Ｃアームアセンブリに機械的に結合され、Ｃアームアセンブリの弧長に沿って移動可能である。弧長は、Ｃアームアセンブリの湾曲の一部または全体を含み得る。ある追加の実施形態において、検出器は、検出器の面に対して直角に通過する軸まわりで回転可能であり得る。代替実施形態において、源は、Ｃアームアセンブリの弧長に対して直角の円弧に機械的に結合され、それに沿って移動可能である。

本開示の１つ以上の特徴によると、本明細書により詳細に説明されるであろうように、Ｘ線源またはＸ線源モジュールが検出器に対して移動することを可能にすることによって、ミニＣアームは、多角ビュー（ＭＡＶ）および／またはトモシンセシス（ＴＯＭＯ）画像入手を可能にする。ＭＡＶおよびＴＯＭＯ撮像入手方法は、源から検出器の画像面までのＸ線ビームの角度が変動させられている間に患者の静的解剖学的構造の蛍光透視画像を入手することを伴う（例えば、Ｘ線源ビームと検出器画像面との間の角度は、Ｘ線源ビームの中心が、Ｘ線源と検出器との間の相対移動の範囲の全体を通して検出器の画像面の中心と整列させられたままである間、変動させられ得る）。ＴＯＭＯでは、Ｘ線源は、限定された角度範囲を通して検出器にわたって円弧状に移動し、異なる角度から患者の解剖学的構造の複数の画像を捕捉する。ＴＯＭＯ画像入手は、例えば、４０度（例えば、本明細書により詳細に説明されるであろうように、Ｃアームアセンブリの中間本体部分の弧長の中心から、または、撮像軸（例えば、Ｘ線源が直接的に検出器にわたって整列させられたときにＸ線源および検出器を通過する軸）に対して±２０度）であり得る角度範囲にわたる持続的入手を伴い得、暴露は、走査中、１度またはその程度毎に行われる。これらの画像は、次いで、コンピュータによって、３次元画像の組に再構築または「合成」される。ＭＡＶ画像入手では、Ｘ線源は、患者の解剖学的構造の軸外ビュー（例えば、斜めビューまたは横方向ビュー）を含む２つ以上の画像を入手するために移動可能である。

ある実施形態において、ＭＡＶ画像入手およびＴＯＭＯ画像入手は、実質的に同じプロセスを利用し得る。すなわち、本明細書により詳細に説明されるであろうように、ミニＣアームは、種々の図、投影、角度等における複数の画像が入手されることを可能にする。しかしながら、画像処理および表示は、２つのモード（例えば、ＭＡＶ画像入手モードおよびＴＯＭＯ画像入手モード）間で異なり得る。例えば、ＭＡＶに関連して、画像は、横並びで表示され、異なる角度において入手された２つの別個の２Ｄ画像を図示し得る。その一方で、ＴＯＭＯでは、３Ｄ再構築画像が、発生させられ、次いで、表示され得る。ＭＡＶおよびＴＯＭＯの両方は、また、入手された画像（例えば、２Ｄ動画タイプ画像）の一続き全体を表示し得る。

いずれの事象においても、患者の解剖学的構造を移動させることなく患者の解剖学的構造の複数の角度またはビューを入手するために（例えば、画像は、モーションブラー撮像効果を低減させるように入手されるので、患者の解剖学的構造を検出器との関係において静的に維持することが、好まれる）、画像入手ワークフロー中、Ｘ線源を患者の解剖学的構造および／または検出器に対して移動させることが、好ましい。ミニＣアームに関して、Ｘ線源から検出器の画像面までの距離（ＳＩＤ）は、４５ｃｍを超過することはできない。したがって、ＳＩＤは、Ｘ線源がそのＭＡＶ／ＴＯＭＯ角度範囲を通して移動しているとき、制御される必要がある（例えば、距離は、画質に対する限定された障害を伴ってわずかに変動することができる）。すなわち、Ｘ線源の移動中、源移動の制御は、ＳＩＤを維持するように制御されなければならない（例えば、Ｘ線源移動の精密な制御は、ＳＩＤが４５ｃｍを超過しないようにそれを制御することが望ましい）。

これを踏まえて、本開示のＸ線源は、弧長に沿って移動または回転し、弧長は、検出器のアクティブエリア（以降、検出器の画像面と称される）の中心における検出器の上部表面またはそのあたりに中心を置かれている。ある実施形態において、弧長は、円弧半径と同等であり得、円弧半径は、次に、ＳＩＤ、例えば、４５ｃｍと同等であり得る。しかしながら、円弧半径が、４５ｃｍに限定されないこともあることを想起されたい。例えば、Ｃアームが、ＳＩＤが４５ｃｍを超過しない、可変の検出器に対する源の距離を可能にし得ることを想起されたい。これらの実施形態において、源は、より大きいまたはより小さい弧長に沿って移動し得る。

Ｃアームアセンブリの弧長に沿った源の移動を達成し、制御するために、ミニＣアームは、好ましくは、以下の特徴のうちの１つ以上を含む：前述の弧長に沿った機械的進行経路；例えば、力をＸ線源に加え、進行経路／弧長に沿って源を移動させるための電動式駆動システム等の駆動システム；および、Ｘ線源の運動を制御するための運動制御システム。運動制御システムは、以下の特徴のうちの１つ以上を含み得る：検出器に対するＸ線源の角度位置を測定するための位置付け感知サブシステム；Ｘ線源の進行の最大範囲を検出し、それを限定するための過剰進行感知サブシステム；および、Ｘ線源がその正常な範囲の運動中に障害物に接触することを検出し、それを防止するための衝突検出サブシステム。

本明細書により詳細に説明されるであろうように、Ｃアームアセンブリは、トラックまたはレール形態において提供され得る機械的進行経路を含む。Ｘ線源モジュールは、トラックまたはレールに結合、それに沿って移動する手段を含み得る。トラックは、Ｃアームアセンブリの中間本体部分の一体型部品として形成されるか、または、Ｃアームアセンブリの中間本体部分に取り付けられる別個のピースを備え得る。源は、トラックまたはレールに直接または間接的に結合され得、それによって、源は、トラックまたはレールに沿って、移動させられること、再度位置付けられること等が可能であり、トラックまたはレールは、Ｃアームアセンブリの中間本体部分の弧長Ａ_Ｌに沿って延びている。

力が、例えば、電動式駆動サブシステムを介して源モジュールに加えられ、弧長に沿った源の移動を可能にし得る（例えば、電動式駆動サブシステムは、力をＸ線源に加え、機械的進行経路（例えば、トラックまたはレール）に沿ってＸ線源を移動させる）。一実施形態において、駆動システムは、例えば、送りねじ、ベルト駆動システム等の駆動機構に取り付けられたモータを含み得る。加えて、モータは、制動機構、例えば、ばね支援制動機構を含み、モータが運転中ではないとき、Ｘ線源モジュールの位置を係止し得る。

ここで図１を参照すると、ミニＣアーム１００の従来の実施形態が、示される。図示されるように、ミニＣアーム１００は、基部１２０と、Ｃアームアセンブリ１５０と、Ｃアームアセンブリ１５０を基部１２０に結合するためのアームアセンブリ１３０とを含む。図示されるように、基部１２０は、プラットフォーム１２２と、プラットフォーム１２２の底部表面から延びている複数の車輪１２４とを含み得、それによって、基部１２０、故に、ミニＣアーム１００は、所望に応じて、オペレータによって移動可能に位置させられ得る。車輪１２４は、ユーザによって選択可能に係止可能であり、それによって、係止状態にあるとき、車輪１２４は、オペレータが基部１２０の場所または向きをシフトさせることなくアームアセンブリ１３０を操作することを可能にする。基部１２０は、キャビネット１２６も含み得る。当業者によって理解されるであろうように、キャビネット１２６は、例えば、ミニＣアーム１００を動作させるための制御部（図示せず）、ミニＣアーム１００の動作のために必要とされる電気構成要素（図示せず）、Ｃアームアセンブリ１５０の延長の平衡を保たせるために必要とされるカウンタウェイト（図示せず）、制動機システム、コードラップ等を保管し得る。キャビネット１２６は、例えば、キーボード、１つ以上のモニタ、プリンタ等も含み得る。

図１を参照すると、アームアセンブリ１３０は、第１のアーム１３２と、第２のアーム１３４とを含み得るが、アームアセンブリ１３０が、例えば、１つ、３つ、４つ等のより少ない数またはより多い数のアームを含み得ることを想起されたい。アームアセンブリ１３０は、基部１２０に対するＣアームアセンブリ１５０の可変の設置を可能にする。一実施形態において、アームアセンブリ１３０、より具体的に、第１のアーム１３２が、垂直方向に調節可能な接続を介して基部１２０に結合され得るが、例えば、旋回可能な接続機構を含むアームアセンブリ１３０を基部１２０に結合するための他の機構も、想起される。第２のアーム１３４は、接合アセンブリを介して第１のアーム１３２に結合され、第２のアーム１３４が第１のアーム１３２に対して移動することを可能にし得る。加えて、第２のアーム１３４は、下でより詳細に説明されるであろうように、軌道搭載部１７０を介してＣアームアセンブリ１５０に結合され得る。上記のように配置されると、アームアセンブリ１３０は、Ｃアームアセンブリ１５０が基部１２０に対して移動可能に位置付けられることを可能にする。

当業者によって理解されるであろうように、本開示のミニＣアーム１００は、現在公知である（または、以降に開発される）任意の好適な基部１２０および／またはアームアセンブリ１３０とともに使用され得る。したがって、基部１２０および／またはアームアセンブリ１３０の編成、動作等に関する追加の詳細は、本開示の簡潔性のために、省略される。この点について、本開示が、具体的に請求されない限り、本明細書において開示および例証される基部１２０および／またはームアセンブリ１３０の詳細に限定されるべきではないこと、および任意の好適な基部１２０および／またはアームアセンブリ１３０が、本開示の原理に関連して使用され得ることを理解されたい。

図１を参照すると、既に述べられたように、ミニＣアーム１００はまた、Ｃアームアセンブリ１５０を含む。Ｃアームアセンブリ１５０は、源１５２と、検出器１５４と、源１５２および検出器１５４に結合するための中間本体部分１５６とを含む。当業者によって容易に把握されるであろうように、撮像構成要素（例えば、Ｘ線源１５２および検出器１５４）は、光子を受け取り、光子／Ｘ線を操作可能な電気信号に転換し、電気信号は、画像処理ユニット（図示せず）に伝送される。画像処理ユニットは、電気信号を受信し、電気信号を画像に転換するための現在公知である、または以降開発される任意の好適なハードウェアおよび／またはソフトウェアシステムであり得る。次いで、画像は、モニタまたはＴＶ画面上に表示され得る。画像は、記憶されること、印刷されること等も可能である。画像は、単一の画像または複数の画像であり得る。

Ｃアームアセンブリ１５０の中間本体部分１５６は、湾曲した、または弧状の構成を含む。例えば、中間本体部分１５６は、略「Ｃ」字形状または「Ｕ」字形状を有し得るが、他の形状も、想起される。中間本体部分１５６は、本体部分１５８と、第１の端部部分および第２の端部部分１６０、１６２とを含む１ピース型の構造であり得、第１の端部部分および第２の端部部分１６０、１６２は、それぞれ、源および検出器１５２、１５４に結合する。加えて、Ｃアームアセンブリ１５０は、アームアセンブリ１３０に結合するための軌道搭載部１７０を含み得る。軌道搭載部１７０は、中間本体部分１５６の本体部分１５８に結合され得る。この配置を用いることで、本体部分１５８、故に、源および検出器１５２、１５４は、オペレータが患者の解剖学的構造に対して撮像構成要素を位置付けることにおける汎用性の向上を提供されるように、軌道搭載部１７０に対して回転または周回することができる。図示されるように、源１５２および検出器１５４は、互いに向かい合う関係にあるＣアームアセンブリ１５０の第１および第２の端部１６０、１６２に位置付けられる。

例えば、源１５２および検出器１５４がＣアームアセンブリ１５０の第１および第２の端部１６０、１６２に固定して結合される図１に示されるミニＣアーム１００等の従来のミニＣアームと対照的に、本開示の１つ以上の特徴によると、源は、検出器の中心を通して延びている撮像軸まわりで移動または回転する。図２を参照すると、本開示による一例示的実施形態において、ミニＣアームは、源２５２と、検出器２５４と、中間本体部分２５６とを含むＣアームアセンブリ２５０を含み得、源２５２は、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の湾曲に沿って移動する。この例では、源２５２は、中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌの一部に沿って移動することができるが、しかしながら、ある実施形態において、源２５２がそのように限定されず、中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌ全体に沿って移動し得ることが、想定される。例えば、図２を参照すると、源２５２は、撮像軸Ｉ_Ａ（例えば、源が検出器の真上に位置付けられるときの源と検出器との間の軸に対応する撮像軸）に対して角度θだけ移動または回転し得る。一実施形態において、θは、Ｘ線源２５２が中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに沿って４０度の全角度範囲を進行するように、撮像軸Ｉ_Ａに対して±２０度であり得るが、他の角度範囲も、ＣアームおよびＳＩＤの設計に基づいて、考えられる。上記のように配置されると、Ｘ線源は、検出器２５４および撮像軸Ｉ_Ａに対して種々の角度に位置付けられ、軸外のＸ線ビューの入手を可能にすることができる。これは、Ｘ線源および検出器が撮像軸Ｉ_Ａ（例えば、源が検出器の真上に位置付けられるときの源と検出器との間の軸に延びている軸）に沿って整列および固定される従来のミニＣアームと対照的である。これが、一実施形態にすぎないこと、および他の寸法または範囲も想定されることを理解されたい。図示されるように、中間本体部分の弧長Ａ_Ｌは、Ｘ線源が進行し得る弧長を図式的に表す。弧長Ａ_Ｌは、例証的にすぎず、正確な縮尺ではない。

より具体的に、Ｘ線源２５２は、例えば、患者の解剖学的構造の移動を伴わずに異なる角度における複数の投影画像の入手を可能にするように移動させられ、再度位置付けられ得る。すなわち、図３を参照すると、Ｘ線源２５２は、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに沿って移動させられることができる。Ｘ線源２５２を移動させることにおいて、外科医は、例えば、前部／後部ビュー（ＡＰ）、後部／前部ビュー（ＰＡ）、斜めビュー、および／または横方向ビューを含む異なる角度において複数の投影画像を入手することができる。ＰＡビューにおいて、Ｘ線ビームは、患者の解剖学的構造の後部（背面）側面を介して進入する。Ｘ線源は、典型的に、ＰＡビューを入手するために０度にある。ＡＰビューにおいて、Ｘ線ビームは、患者の解剖学的構造の前部（前面）側面を介して進入する。Ｘ線源は、典型的に、ＡＰビューを入手するために０度にある。横方向ビューにおいて、Ｘ線ビーム（ビュー）は、患者の身体を右／左半分に分割する平面に対して実質的に直交する。Ｘ線源は、典型的に、最も広い角度にある。斜めビューにおいて、Ｘ線ビーム（ビュー）は、典型的に、横方向ビューとＡＰ／ＰＡビューとの間のある角度で取得される。これらのビューの全てが、検出器２５４上に位置付けられ得る患者の解剖学的構造を移動させることなく捉えられ得る。追加の恩恵として、外科医は、手技中に源２５２を移動させ、患者の解剖学的構造の周囲におけるクリアランスおよびそれへのアクセスを提供することが可能であり得る。

Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６は、機械的進行経路を含み得る。機械的進行経路は、それに沿ってＸ線源２５２が進行し得るトラックを備え得る。ある実施形態において、機械的進行経路またはトラックは、中間連結部２７５（図４）、レール３０１（図５Ａ－８）、またはトラック３７０（図９）またはトラック３８０（図１０）の形態において提供され得る。加えて、Ｘ線源２５２は、機械的進行経路（例えば、トラック）に結合し、それに沿って移動する手段を含み得る。トラックは、Ｃアームアセンブリ２５０（図９および１０参照）の中間本体部分２５６内に形成される、または中間本体部分２５６（図４参照）およびレール３０１（図５Ａ－８）に取り付けられる別個のピースを備え得る。例えば、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６は、その弧長Ａ_Ｌに沿って延びているトラックを含み得る。下でより詳細に議論されるであろうように、源２５２は、源２５２が、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに沿って延びているトラックに沿って移動させられ、再度位置付けられ得るように、直接またはに間接的にトラックに結合され得る。

一実施形態において、オペレータは、源２５２をＣアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに沿って手動で移動させることができる。例えば、一実施形態において、源２５２は、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに沿ってスライドするようにトラックに結合され得る。Ｃアームアセンブリ２５０の源２５２および中間本体部分２５６は、例えば、ばね支援制動機構等の制動機構を含み得る。係止構成と係止解除構成との間での遷移する制動機構は、オペレータが、係止解除構成にあるとき、Ｘ線源モジュールを移動させること、および、モータが運転中ではないとき、Ｘ線源モジュールの位置を係止または固定することを選択的に可能にする。係止解除構成において、源２５２は、オペレータによって、または電動式駆動サブシステムを介して、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに沿って移動させられ得る。係止構成において、源２５２の位置は、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６に対して固定され得る。源２５２は、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに沿って持続的に移動可能であることができるか、または、代替として、源２５２は、所定の角度、位置等に位置付け可能であり得る。

代替として、および／または加えて、一実施形態において、源２５２は、例えば、電動式制御部（例えば、電動式駆動サブシステム）を介してＣアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６に対して移動させられ得る。例えば、ミニＣアームは、源２５２をＣアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに沿って移動させるためのモータを含み得る。モータは、例えば、制御ペダルまたは任意の他の制御デバイスを介してアクティブにされ、源２５２をアクティブ化し、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６に対して移動させ得る。代替として、モータは、例えば、音声コマンド、指制御等の現在公知である、または以降開発される任意の他の機構によってアクティブにされることができる。電動式制御部を組み込むことによって、源２５２の移動は、より良好に制御され、したがって、種々の画像の精密な入手を促進することができる（例えば、電動式制御部の組み込みは、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに沿った源２５２の精密な位置付けを提供し、異なる角度および／または位置において画像を入手する）。上記のように配置されると、外科医は、前部／後部ビューおよび斜め／横方向ビューに及ぶ広範囲の角度からのＸ線画像を発生させることができる。加えて、下でより詳細に説明されるであろうように、ＴＯＭＯ撮像品質を伴うミニＣアームを利用するとき、画像の速度および角度の精密な制御が必要とされるので、電動式制御部の利用が、より重要になる。

ある実施形態において、中間連結部材２７５（図４参照）が、Ｃアームアセンブリに結合され、中間本体部分２５６の湾曲に沿って位置付けられ得る。中間連結部材２７５は、図２および３を参照して議論されるトラックを形成または組み込み得る。一実施形態において、中間連結部材２７５は、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６に固定して結合され得る。これらの実施形態において、中間連結部２７５は、連結部およびＣアームの両方が１つの構成要素として製作され得る単一の本体として提供され得る。他の実施形態において、中間連結部材２７５が、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６に移動可能に結合され得ることを想起されたい。中間連結部材２７５を組み込むことによって、既存のＣアームアセンブリの改造が可能になり得る。

Ｘ線源２５２は、中間連結部材２７５に結合され得、中間連結部材２７５の長さに沿って移動可能であり得る。例えば、源２５２は、源２５２を中間連結部材２７５に結合し、源２５２を中間連結部材２７５に対して移動させるローラを含み得る。ローラは、中間連結部材２７５の両側に形成された、または位置付けられた溝内で移動し得る。他の例では、中間連結部材２７５に対する源２５２の移動を駆動するための源２５２に取り付けられたモータおよびベルトが、存在し得る。源２５２は、中間連結部材２７５の弧長Ａ_Ｌに沿って移動可能に位置付けられ得る。例えば、図４に図示されるＣアームアセンブリ２５０の実施形態に関連して、中間連結部材２７５は、中間本体部分２５６の湾曲に沿って延びている。上記のように配置されると、連結部材２７５および中間本体部分２５６は、同じ弧長を有することができる。このように、源２５２は、中間本体部分２５６の弧長に沿って移動する。代替として、例えば、図５Ａ－５Ｄに図示されるようなもの等のＣアームアセンブリ２５０の他の実施形態に関連して、中間連結部材（例えば、レール３０１）は、割線（すなわち、２点においてＣアームと交差する）である。このように、源２５２は、レール３０１に沿って移動し、それは、中間本体部分２５６の弧長を通して移動するが、その進行経路は、より短い。

既に述べられたように、ある実施形態において、源２５２は、中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌの一部に沿って移動することができる。例えば、図２を参照すると、源２５２は、検出器２５４に対して±θの移動だけ移動または回転し得る。一例示的実施形態において、θは、２０度に等しくあり得る。上記のように配置されると、源２５２は、Ｘ線源２５２が４０度の全角度範囲を進行し得るように、撮像軸Ｉ_Ａに対して±２０度移動することができるが、他の角度範囲も、ＣアームおよびＳＩＤの設計に基づいて考えられる。しかしながら、代替として、ある実施形態において、源２５２が、そのように限定されず、中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌ全体に沿って移動し得ることが想定される。

図５Ａ－５Ｄに示される実施形態において、中間連結部材は、レール３０１を備え得る。本明細書により詳細に説明されるであろうように、レール３０１は、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の一部に沿って延び得る。源モジュール２５２は、レール３０１の長さに沿って移動または進行する。例えば、図示されるように、源モジュール２５２は、下で議論される１つ以上の方向整列特徴を介してレール３０１に移動可能（例えば、スライド可能）に結合される接続部ユニットまたは筐体３００を含み得る。Ｃアームアセンブリ２５０は、出力ギヤ３１２に動作可能に結合されたモータ３１０（図５Ｄ）も含むか、またはそれに動作可能に関連付けられ得、出力ギヤ３１２は、ベルト駆動システム３２０に動作可能に結合され、ベルト駆動システム３２０は、ベルト３２２と、１つ以上のアイドラ３２４とを含む。使用中、モータ３１０のアクティブ化が、出力ギヤ３１２を回転させ、出力ギヤ３１２は、アイドラ３２４まわりでベルト３２２を回転させる。ベルト３２２の回転が、源モジュール２５２（ベルト３２２と相互作用するためのギヤに動作可能に結合され得る）をレール３０１の長さに沿って移動させる。

上で述べられたように、源モジュール２５２は、例えば、ローラスロット、溝、アーチ道等の方向整列特徴を含み得る。図示されるように、一実施形態において、方向整列特徴は、レール３０１と相互作用し、その長さに沿った移動を誘導するために、接続部ユニット３００のフレームにおける複数のローラまたは軸受３２６を含む。例えば、図示されるように、源モジュール２５２は、レール３０１と相互作用し、レール３０１の長さに沿った源モジュール２５２の移動を誘導するための複数のローラまたは軸受３２６を含み得る。したがって、モータ３１０の回転が、ベルト３２２を駆動し、ベルト３２２は、レール３０１に沿って源モジュール２５２を移動させる。例えば、モータ３１０のアクティブ化が、レール３０１の弧長に沿って、源モジュール２５２を第１または開始位置から、第２または終了位置まで移動させる。この配置を用いることで、源２５２と検出器の画像面との間の距離は、一定のままである。上で述べられたように、モータは、例えば、制御ペダルまたは任意の他の制御デバイスを介してアクティブにされ、制御され、モータの出力ギヤを所望の方向にアクティブにし得、および／または、回転させ得る。

加えて、ミニＣアームアセンブリ２５０は、源モジュール２５２がレール３０１の弧長に沿って平衡を保たれたままであることを可能にするための動的カウンタウェイト３７５（図５Ｂ）を含み得る。動的カウンタウェイト３７５はまた、Ｃアーム係止部が係合解除された場合のＣアームの軌道平衡を補助し得る。加えて、動的カウンタウェイト３７５は、源運動中、モータトルク曲線を最適化することに役立ち得る。すなわち、使用中、モータトルクは、Ｘ線源の角度または位置に応じて調節または変更されることができる。例えば、一実施形態において、ミニＣアーム（例えば、ファームウェアおよびソフトウェア）は、Ｘ線源モジュール２５２の具体的な位置に基づいて駆動システムに入力するためのモータトルクを決定または提供するように構成され得る（例えば、位置角度曲線に対する相対的モータトルクが、計算および利用されることができる）。例えば、Ｘ線源モジュール２５２が０°位置に位置する（例えば、撮像軸に沿って検出器２５４と整列させられた）状態で、低減させられた、またはより少ないトルクが、Ｘ線源モジュール２５２がその運動範囲の端部に位置付けられたときにＸ線源モジュール２５２を移動させることと比較して、Ｘ線源モジュール２５２を移動させるために要求される。動的カウンタウェイト３７５を利用することによって、モータトルク曲線は、Ｘ線源モジュール２５２運動中、平滑にされることができる（例えば、動的カウンタウェイト３７３は、Ｘ線源モジュールの位置にかかわらず、ほぼ同じ量のモータトルクがＸ線源モジュールを移動させるために使用され得るように、利用されることができる）。代替として、一実施形態において、不均衡が、動的カウンタウェイトの利用によって完全に排除され得る。動的カウンタウェイトは、円弧進行に沿ってＸ線源モジュールを移動させることによって引き起こされる不均衡を排除するように構成されることができる。使用時、動的カウンタウェイトは、Ｘ線源モジュールの反対方向に移動し、円弧進行に沿ってモータトルクの平衡を保つように構成される。

加えて、および／または代替として、ミニＣアームは、制動機構が係合解除されると、軌道回転を含み得る。すなわち、好ましくは、Ｃアームアセンブリの重心が、回転軸の中心と整列させられる。上記のように配置されると、Ｃアームは、軌道回転の任意の角度に沿って平衡を保たれ、したがって、Ｃアームアセンブリが制動機機構が係合解除されたときにドリフトしないことを確実にする。しかしながら、本開示の特徴によると、Ｘ線源がＭＡＶ／ＴＯＭＯ画像入手中に移動すると、Ｃアームアセンブリの重心は、回転軸から離れるようにシフトし、それによって、不均衡をもたらし得、それは、Ｃアームアセンブリを軌道回転においてドリフトさせ得る。動的カウンタウェイトは、不均衡に逆らい、Ｃアームアセンブリの重心がシフトすることを妨げるために利用されることができる。

動的カウンタウェイト３７５は、源モジュール２５２の進行の方向と反対に移動するように構成される可動性バラストであり得る。一例では、図示されるように、動的カウンタウェイト３７５は、ベルト３２２が動的カウンタウェイト３７５を源モジュール２５２の反対方向に移動させるように、ベルト３２２に結合される。しかしながら、動的カウンタウェイト３７５が、ベルトおよび／またはアイドラに沿った任意の場所に位置付けられ得ることが想定される。

一実施形態において、レール３０１は、検出器２５４のアクティブエリアの中心に中心を置かれた、約２２．６５インチ（すなわち、５７．５ｃｍ）の半径を有し得る。上記のように配置されると、Ｘ線源２５２は、そのアクティブエリアの中心における検出器２５４の上部表面まわりのＸ線源の焦点の４５ｃｍの半径の移動を維持しながら、レール３０１の弧長に沿って移動することができる。一実施形態において、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の半径は、Ｃアームの中心まで約１３．３７インチ（すなわち、３４ｃｍ）である。

検出器２５４に対する源２５２の電動移動が、ベルト駆動システム３２０を使用して示され、説明されているが、他の電動式機構および手動機構も、使用され得ることを理解されたい。例えば、電動式駆動サブシステムは、送りねじ、ラックアンドピニオン、ギヤ列、電動式レール、線形アクチュエータ等の形態にあり得る。

例えば、図６を参照すると、代替の電動式駆動サブシステムが、示される。使用時、代替の電動式駆動サブシステムは、説明されるようなものを除いて、本明細書に開示される他の実施形態に実質的に類似する。電動式駆動サブシステム３２０は、送りねじ３１６に動作可能に結合されたモータ３１０を利用し得る。すなわち、図示されるように、Ｃアームアセンブリ２５０は、レール３０１を含み得る。レール３０１は、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の一部に沿って延び得る。使用中、源モジュール２５２は、レール３０１の長さに沿って移動または進行する。例えば、図示されるように、源モジュール２５２は、レール３０１の長さに沿って移動可能（例えば、スライド可能）に結合された接続部ユニットまたは筐体３００を含み得る。一実施形態において、Ｃアームアセンブリ２５０はまた、送りねじ３１６に動作可能に結合されたモータ３１０も含むか、または、それに動作可能に関連付けられ得る。例えば、一実施形態において、モータ３１０は、モータ３１０のアクティブ化が送りねじ３１６を回転させるように、送りねじ３１６と結合し、相互作用する等。送りねじ３１６の回転が、源モジュール２５２をレール３０１の長さに沿って移動させる。

源モジュール２５２は、ナット（例えば、浮動送りねじナット３１７）に動作可能に結合され得る。浮動送りねじナット３１７は、１自由度を提供し、源モジュール２５２がレール３０１の長さに沿って移動するとき、送りねじ３１６が源モジュール２５２に対して旋回することを可能にする。図示されるように、送りねじ３１６は、送りねじ３１６をレール３０１に結合するための遠位軸受３１５も含み得る。

本明細書に開示される他の実施形態と同様、源モジュール２５２は、例えば、ローラスロット、溝、アーチ道等の方向整列特徴も含み得る。図示されるように、一実施形態において、方向整列特徴は、接続部ユニット３００のフレーム内に、レール３０１と相互作用し、その長さに沿った移動を誘導するための複数のローラまたは軸受３２６を含む。例えば、図示されるように、源モジュール２５２は、レール３０１と相互作用し、レール３０１の長さに沿った源モジュール２５２の移動を誘導するための複数のローラまたは軸受３２６を含み得る。モータ３１０のアクティブ化が、送りねじ３１６を旋回させ、レール３０１の弧長に沿ったかつ検出器２５４に対する第１または開始位置から、第２または終了位置までの源モジュール２５２の移動をもたらす。この配置を用いることで、源２５２と検出器の画像面との間の距離は、一定のままである。

図７を参照すると、代替の電動式駆動サブシステムが、示される。使用時、代替の電動式駆動サブシステムは、説明されるようなものを除いて、本明細書に開示される他の実施形態に実質的に類似する。電動式駆動サブシステム３２０は、駆動部またはモータベルト３２２に動作可能に結合されたモータ３１０を利用する。モータ３１０は、駆動部またはモータベルト３２２に動作可能に結合された出力ギヤまたはプーリ３１２を含み得る。例えば、一実施形態において、Ｃアームアセンブリ２５０は、レール３０１を含み得る。レール３０１は、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の一部に沿って延び得る。源モジュール２５２は、レール３０１の長さに沿って移動または進行する。例えば、図示されるように、源モジュール２５２は、レール３０１の長さに沿って移動可能（例えば、スライド可能）に結合される接続部ユニットまたは筐体３００を含み得る。一実施形態において、Ｃアームアセンブリ２５０は、駆動部またはモータベルト３２２に動作可能に結合される出力ギヤまたはプーリ３１２に動作可能に結合されたモータ３１０も含むか、または、それに動作可能に関連付けられ得る。加えて、電動式駆動サブシステム３２０はまた、源モジュール２５２の接続部ユニット３００と動作可能に結合され、駆動部またはモータベルト３２２の方向を調節するための複数のアイドラ３２４を含み得る。一実施形態において、接続部ユニット３００は、駆動部またはモータベルト３２２と相互作用するためのプーリおよびピニオン３２３を伴うシャフトを含み得る。使用中、モータ３１０のアクティブ化が、出力ギヤまたはプーリ３１２を回転させ、それは、駆動部またはモータベルト３２２をアイドラ３２４まわりで回転させる。駆動部またはモータベルト３２２の回転が、プーリおよびピニオン３２３と相互作用し、源モジュール２５２をレール３０１の長さに沿って移動させる。

既に説明されたように、源モジュール２５２は、例えば、ローラスロット、溝、アーチ道等の方向整列特徴も含み得る。図示されるように、一実施形態において、方向整列特徴は、接続部ユニット３００のフレーム内に、レール３０１と相互作用し、その長さに沿った移動を誘導するための複数のローラまたは軸受３２６を含む。例えば、図示されるように、源モジュール２５２は、レール３０１と相互作用し、レール３０１の長さに沿った源モジュール２５２の移動を誘導するための複数のローラまたは軸受３２６を含み得る。したがって、モータ３１０の回転が、駆動部またはモータベルト３２２を駆動し、それは、源モジュール２５２を弧長に沿って第１または開始位置から、第２または終了位置まで移動させる。この配置を用いることで、源２５２と検出器の画像面との間の距離は、一定のままである。

代替として、図８を参照すると、代替の電動式駆動サブシステムが、示される。使用時、代替の電動式駆動サブシステムは、説明されるようなものを除いて、本明細書に開示される他の実施形態に実質的に類似する。示されるように、電動式駆動システム３２０は、レール３０１に動作可能に結合されたモータ３１０を利用する。モータ３１０は、その出力シャフト上に位置付けられた出力ギヤまたはピニオン３１２と直接結合されるか、または、それに関連付けられ得る。モータ３１０のアクティブ化は、出力ギヤまたはピニオン３１２を旋回させ、それは、レール３０１の弧長に沿って、かつ検出器２５４に対して、源モジュール２５２を移動させる。

すなわち、一実施形態において、Ｃアームアセンブリ２５０は、レール３０１を含み得る。レール３０１は、その表面に沿ってラック３１９を含み、ラック３１９は、出力ギヤまたはピニオン３１２と相互作用する。レール３０１は、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の一部に沿って延び得る。源モジュール２５２は、レール３０１の長さに沿って移動または進行する。例えば、図示されるように、源モジュール２５２は、レール３０１の長さに沿って移動可能（例えば、スライド可能）に結合された接続部ユニットまたは筐体３００を含み得る。一実施形態において、Ｃアームアセンブリ２５０は、レール３０１（例えば、ラック３１９）に動作可能に結合される出力ギヤまたはピニオン３１２に動作可能に結合されたモータ３１０も含むか、または、それに動作可能に関連付けられ得る。使用中、モータ３１０のアクティブ化が、出力ギヤまたはピニオン３１２を回転させる。出力ギヤまたはピニオン３１２の回転が、ラック３１９と相互作用し、源モジュール２５２をレール３０１の長さに沿って移動させる。

既に説明されたように、源モジュール２５２は、例えば、ローラスロット、溝、アーチ道等の方向整列特徴も含み得る。図示されるように、一実施形態において、方向整列特徴は、接続部ユニット３００のフレーム内に、レール３０１と相互作用し、その長さに沿った移動を誘導するための複数のローラまたは軸受３２６を含む。例えば、図示されるように、源モジュール２５２は、レール３０１と相互作用し、レール３０１の長さに沿った源モジュール２５２の移動を誘導するための複数のローラまたは軸受３２６を含み得る。したがって、モータ３１０の回転が、ラック３１９まわりで出力ギヤまたはピニオン３１２を回転させ、これは、源モジュール２５２を弧長に沿って第１または開始位置から、第２または終了位置まで移動させる。この配置を用いることで、源２５２と検出器の画像面との間の距離は、一定のままである。

電動式駆動サブシステムは、他の代替構成を有し得る。例えば、一実施形態において、電動式駆動サブシステムは、レールに係合するためのローラに動作可能に結合されるモータの形態にあり得る。モータは、源モジュールにも動作可能に結合され得る。Ｃアームアセンブリは、レールに動作可能に関連付けられ得る。モータのアクティブ化が、ローラの回転をもたらし、それは、源モジュールをレールの長さに沿って、したがって、弧長に沿って、検出器に対して移動させる。

加えて、ミニＣアームおよび／または電動式制御システムは、力補助サブシステムを含み得る。例えば、電動式制御システムは、例えば、その移動中にＸ線源モジュール上に力を加えるために利用され得る市販の定負荷ばね等のばね補助部を含み得る。上記のように配置されると、Ｘ線源モジュールを移動させるためにモータが生産する必要がある力／トルクの量が、低減させられ、より小さいモータおよびより少ない電力／電流の使用を可能にする。代替として、および／または加えて、例えば、市販の緩衝装置等の緩衝装置が、Ｘ線源モジュールが過度に急に停止することを防止するために（例えば、停止への「スラミング」を防止または少なくとも最小化するために）利用され得る。緩衝装置は、進行範囲の終了時において運動を減速させる（例えば、減速を限定する）。

代替として、図４に戻って参照すると、Ｃアームアセンブリ２５０は、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６と源２５２との間に位置付けられた中間連結部材２７５を含み得る。中間連結部材２７５は、中間本体部分２５６に移動可能に結合され得る（例えば、内側Ｃアーム２７５が、外側Ｃアーム２５６に対してスライドし得る）。加えて、源モジュール２５２は、中間連結部材２７５（例えば、内側Ｃアーム）に対して移動し得る。加えて、Ｃアームアセンブリ２５０は、依然として、シフトされたシュー（例えば、軌道搭載部１７０）に対して回転可能であり得る。

図９を参照すると、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６は、例えば、その側面において形成された弧状または湾曲したトラック３７０を含み得る。源モジュール２５２は、弧状のトラック３７０に結合された電動式ローラ３７２に動作可能に結合され得る。電動式駆動サブシステムのアクティブ化が、源モジュール２５２のローラ３７２を弧状のトラック３７０表面に沿って移動させる。この配置を用いることで、ＳＩＤ、例えば、源２５２と検出器の画像面との間の距離は、一定のまままたは可変であるように構成されることができる。

代替として、図１０を参照すると、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６は、例えば、その底部表面内に形成されるトラック３８０を含み得る。源モジュール２５２は、トラック３８０に結合される電動式ローラに動作可能に結合され得る。電動式駆動サブシステムのアクティブ化が、源モジュール２５２のローラをトラック３８０に沿って移動させる。この配置を用いることで、ＳＩＤ、例えば、源２５２と検出器の画像面との間の距離は、一定のまままたは可変であるように構成されることができる。

前述に言及され、説明されるように、本開示の１つ以上の特徴によると、ミニＣアーム２００は、運動制御システムも含み得る。運動制御システムは、弧長に沿った源モジュール２５２の位置を感知、決定等を行うための位置感知サブシステムを含み得る（例えば、位置感知サブシステムは、機械的進行経路の弧長に沿った検出器２５４に対するＸ線源モジュール２５２の角度位置を測定する）。位置感知サブシステムからのフィードバックが、Ｘ線源２５２が中間本体部分または機械的進行経路（例えば、トラックまたはレール）の弧長に沿って移動するとき、その移動を制御するために使用され得る。一実施形態において、位置感知サブシステムは、中間本体部分または機械的進行経路に結合され得る。位置感知サブシステムは、例えば、センサ（例えば、電位差計等）を含む任意の数の好適な形態において提供され得る。代替として、位置感知サブシステムは、回転エンコーダ、加速度計、二重加速度計、傾斜計、ホール効果センサ、モータエンコーダ、線形誘導センサ、カウントパルス、ジャイロスコープ／加速度計／磁気計センサの任意の組み合わせ等を備え得る。

例えば、図７を参照すると、ミニＣアームは、電位差計３４０を含み得る。電位差計３４０は、例えば、ベルト３２２等の移動する表面と接触して、またはそれに接触して位置付けられ得る。代替として、電位差計３４０は、タイミングプーリシャフトと接触して位置付けられるか（例えば、電位差計は、シャフトと同軸であり得る）、または、方向整列特徴（例えば、ローラスロット）内に位置付けられるか、またはそれに関連付けられ得る。一実施形態において、電位差計は、接続部ユニット３００に接続され得る。電位差計３４０の出力信号（例えば、抵抗）は、源モジュール２５２の角度位置と互いに関係がある。ミニＣアームのファームウェアおよび／またはソフトウェアは、予め定義され、記憶された抵抗値を含み得る。その後、電位差計３４０の出力信号を予め定義され、記憶された抵抗値と比較することによって、源モジュール２５２の角度位置が、識別されることができる。一実施形態において、電位差計は、ギヤに同軸であるか、またはＸ線源モジュールおよびシャフトに搭載され、レールに接触し得る（摩擦接続）。

代替として、図１１を参照すると、ミニＣアームは、加速度計４１０を含み得る。図示されるように、一実施形態において、加速度計４１０は、源モジュール２５２の構成要素に強固に取り付けられ得る。加速度計４１０の出力が、源モジュール２５２の角度（ピッチおよび／またはロール）を計算するために使用される。

代替として、図１２を参照すると、ミニＣアームは、二重加速度計４１０を含み得る。図示されるように、一実施形態において、第１の加速度計４１２が、源モジュール２５２の構成要素に強固に取り付けられ得る。第２の加速度計４１４が、例えば、源モジュール２５２とＣアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６との間の接続ユニット３００等の静止した構成要素に結合され得る。加速度計４１０の出力は、第１および第２の加速度計４１２と４１４との間の相対変位を計算するために使用されることができる。相対変位に基づいて、源モジュール２５２の位置が、計算されることができる。

代替として、位置感知サブシステムは、Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋｓ ｃｏｍｐａｎｙ製のＡｐｅｘＯｎｅ等の傾斜計の形態にあり得る。代替として、位置感知サブシステムは、ホール効果センサの形態にあり得る。ホール効果センサは、実質的に電位差計に類似して動作する。一実施形態において、ホール効果センサは、電位差計に取って代わり得る。例えば、ホール効果センサは、ベルトと接触して位置付けられ得る。ホール効果センサ磁石が、例えば、回転プーリに取り付けられ得る。上記のように配置されると、ホール効果センサは、静止したままであり（例えば、回転しない、例えば、ホール効果センサは、プーリシャフトと同軸に位置付けられ得る）、Ｘ線源モジュールの非回転表面に取り付けられ得る。プーリの回転が、ホール効果センサ（角度）出力を変化させる。

代替として、位置感知サブシステムは、モータエンコーダの形態にあり得る。モータエンコーダは、モータに取り付けられ得、モータのロータの回転位置および回転数を感知する。

代替として、位置感知サブシステムは、線形誘導センサの形態にあり得る。誘導センサは、ＰＣＢに近接近している導電性要素であり得る。誘導センサは、この回路と関係して線形に移動する。伝導性要素が、回路長に沿って移動するにつれて、インダクタンスが、変化し、変位量／位置に転換される。

代替として、位置感知サブシステムは、カウントステッパモータパルスの形態にあり得る。運動制御回路が、これがステッパモータに送信する、命令されたモータ回転ステップの数をカウントするために含まれる。各ステップパルスコマンドがモータの出力シャフト／ロータの所定の角回転をもたらすので、モータシャフトの角度位置が、決定されることができる。

本開示の１つ以上の特徴によると、運動制御システムは、機械的進行経路の弧長に沿ったＸ線源の進行の最大範囲を検出し、限定するための過剰進行感知サブシステムも含み得る。過剰進行感知サブシステムは、時計回り（ＣＷ）方向および反時計回り（ＣＣＷ）方向の両方におけるＸ線源の進行を限定する停止機能を含み得る。一実施形態において、停止機能は、源モジュールの中心位置からの進行のプログラムされた限界値（例えば、本明細書に説明されるであろうように、撮像軸Ｉ_Ａに対して±２０度）におけるソフトウェア停止機能であり得る。ある実施形態において、過剰進行限定停止機能も、提供され得る。過剰進行限定停止機能は、ソフトウェア停止角度よりわずかに大きい角度に位置付けられた機械スイッチを含み得る（例えば、機械スイッチが、例えば、±０．５度またはそれを上回る角度、したがって、例えば、±２０．５度に位置付けられ得る）。機械スイッチは、モータ駆動信号を休止させ得る。全ての実施形態において、強制停止機能が、提供される。

すなわち、本開示の１つ以上の特徴によると、過剰進行感知サブシステムは、Ｃアームアセンブリ２５０が非平衡状態になることを回避するために、および／またはＸ線源２５２の進行の最大範囲を検出し、限定するために、源２５２のための機械的および／またはソフトウェアベースの停止機能を用いてプログラムされ得る。加えて、一実施形態において、源２５２の移動が、Ｃアームアセンブリ２５０の振動を最小化し得る。

例えば、ミニＣアームは、源２５２の移動を制御または限定し、ミニＣアームに転倒させ得る非平衡条件を防止するための１つ以上の停止機構を含み得る。例えば、一実施形態において、可動基部１２０は、源２５２が横方向に、または中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに沿って移動させられるとき、ミニＣアームの転倒を防止するためのカウンタウェイトを具備し得る。代替として、源２５２の横方向の設置を防止または限定するために、１つ以上の停止機構が、源２５２の横方向変位を限定するために組み込まれ得る。停止機構は、現在公知である（または、以降に開発される）任意の機構であり得、１つ以上の機械的停止部の形態にあり得る。代替として、停止機能は、源２５２の移動を限定する、ソフトウェアの形態にあり得る。

過剰進行感知サブシステムは、源２５２がミニＣアームを不安定にするような方法において位置付けられ得る可能性を防止または少なくとも最小化するように構成され得る。過剰進行感知サブシステムは、任意の現在公知の、または以降に開発されるサブシステムであり得る。例えば、過剰進行感知サブシステムは、機械的リミットスイッチ、光学（透過式）近接センサ、電位差計（較正中に決定される限界におけるΩ）、線形アクチュエータ限定部等であるか、またはそれらを含み得る。

例えば、図７を参照すると、一実施形態において、Ｃアームアセンブリ２５０は、１つ以上の機械的リミットスイッチ４０４を含み得る。一実施形態において、リミットスイッチ４０４は、接触スイッチの形態にあり得る。使用中、Ｘ線源モジュール２５２の機械的表面は、リミットスイッチ４０４に接触するように構成され得、リミットスイッチ４０４は、過剰進行限定位置に位置する。上記のように配置されると、Ｘ線源モジュール２５２によるリミットスイッチ４０４との接触が、リミットスイッチ４０４の開放／閉鎖状態を変化させ、それは、次に、システムの運動制御／感知回路によって検出され、Ｘ線源２５２の移動が休止させられるようにする。

代替として、一実施形態において、１つ以上の光学透過式スイッチが、含まれ得る。Ｘ線源モジュールの機械的表面を含み得る非接触スイッチが、リミットスイッチの光学ビームに機械的に干渉（例えば、それを遮断）し得、リミットスイッチは、過剰進行限定位置に位置する。上記のように配置されると、ビームを遮断することは、リミットスイッチの開放／閉鎖状態を変化させ、それは、次に、システムの運動制御／感知回路によって検出される。

代替として、一実施形態において、１つ以上の近接センサが、含まれ得る。非接触スイッチが、Ｘ線源モジュールの機械的表面と１つ以上の近接センサとの間の物理的距離を感知し得る。感知された距離が、予め定義された閾値に到達すると、システムの運動制御／感知回路は、これが過剰進行限定位置であることを決定する。近接センサは、例えば、誘導センサ、容量性センサ、光学センサ（例えば、赤外線反射率）、磁気センサ（例えば、ホール効果センサ）等を含む現在公知である（または、以降に開発される）任意の近接センサであり得る。

代替として、一実施形態において、１つ以上の電位差計が、例えば、角度出力を測定するために含まれ得る。本実施形態は、非接触型の間接的感知解決策を利用する。過剰進行限定位置における電位差計の出力値が、工場／点検較正中に記憶される。使用中、電位差計出力が、記憶された限界値に到達すると、システムの運動制御／感知回路は、これが過剰進行限定位置であることを決定する。

代替として、一実施形態において、１つ以上の線形アクチュエータ駆動システムが、例えば、Ｘ線源モジュールを移動させるために含まれ得る。アクチュエータは、アクチュエータの出力シャフトの線形位置を検出するためのセンサである（またはそれを含む）。過剰進行限定位置におけるシャフト位置が、工場／点検較正中に記憶される。使用時、出力が記憶された限界値に到達すると、システムの運動制御／感知回路は、これが過剰進行限定位置であることを決定する。

当業者によって理解されるであろうように、これらの実施形態の全てに関連して、過剰進行限定位置の決定に応じて、ミニＣアーム運動制御システム／感知回路網は、例えば、可聴または可視アラート等のアラートを伝達し、および／または、Ｃアームアセンブリのさらなる移動を防止する。

加えて、図７を参照すると、Ｃアームアセンブリ２５０は、１つ以上の強制停止機能４０８を含み得る。使用中、強制停止機能４０８は、例えば、過剰進行限定停止部よりわずかに大きい角度に位置付けられたＣアームアセンブリ２５０の一部であり得る（例えば、強制停止機能４０８は、例えば、±２４度に位置付けられ得る）。強制停止機能４０８は、源モジュール２５２の移動を機械的に休止させ得る。

本開示の１つ以上の特徴によると、運動制御システムは、衝突検出サブシステムも含み得る。衝突検出サブシステムは、Ｘ線源がその通常範囲の運動中の障害物を検出し、それに接触することを防止するように構成される。使用時、衝突検出サブシステムは、いくつかの異なる形態において提供され得る。例えば、衝突検出サブシステムは、ミニＣアームの種々の構成要素の移動を感知し、例えば、源モジュールが駆動システムによって移動させられている間、台等の物体とのＸ線源モジュールの衝突を防止するように構成される１つ以上のセンサを備え得る。衝突または潜在的衝突を感知すると、モータ駆動信号が、休止させられ得、それは、次に、Ｘ線源モジュールの移動を停止させる。例えば、図７を参照すると、一実施形態において、Ｘ線源２５２は、その上に、例えば、Ｘ線源２５２の前面および後面に位置する第１および第２のセンサ４００等、複数のセンサ４００を含み得る。上記のように配置されると、衝突センサ４００は、Ｘ線源２５２と任意の外来障害物との間の距離を感知するように構成される。潜在的衝突を検出すると、モータ駆動信号は、休止させられ得、それは、次に、Ｘ線源モジュール２５２の移動を停止させる。

代替として、一実施形態において、衝突検出サブシステムは、角度位置／モータコマンド（ステッパ）システム、感知モータ電流システム、機械的「バンパ」変位システム、加速度計（減速度）、非接触システム等を含み得る。

一実施形態において、角度位置／モータコマンド（ステッパ）衝突検出サブシステムは、事前に確立された閾値より高い力が管モジュールに加えられると、モータロータが管モジュールに関連して「スリップ」することを可能にするための駆動システムを含み得る。これは、モータが駆動／回転し続けている間、管モジュール、続いて、角度センサが、障害物との衝突時、停止／減速することを可能にする。一実施形態において、サブシステムは、モータを回転させるためのモータコマンド／パルスを送信し、角度出力値を取得し、送信されたパルスとそのタイムスタンプにおける角度値とを比較し、ソフトウェア、ファームウェア、またはそれらの組み合わせにおいてパルス対角度関係を比較し得る。値が、所定の許容誤差内で同期されていない場合、ミニＣアームの追加の移動が、防止され、休止モータコマンドをもたらすであろう。

代替として、モータ電流実施形態において、サブシステムは、モータ電流を監視し得る。電流スパイクおよび／または過度の電流が検出された場合、ミニＣアームの追加の移動が、防止され、休止モータコマンドをもたらすであろう。

代替として、一実施形態において、衝突検出サブシステムは、機械的バンパシステムの形態にあり得る。機械的バンパシステムは、障害物との接触時に撓むための機械的アウトボード特徴を含む。一実施形態において、隣接する接触センサまたは非接触センサが、衝時の機械的アウトボード特徴の位置の変化を検出することができ、システムの運動制御／感知回路は、これが衝突であることを決定し、モータ信号を休止させる。いくつかの実施形態において、撓む力を微調整／最適化するための選択肢は、撓ませられる機械的要素の生来の剛性および／または外向きの力を加えるばね要素の包含を含む。

代替として、一実施形態において、衝突検出サブシステムは、加速度計の形態にあり得る。システムは、例えば、Ｘ線源モジュール内に加速度計を含み得る。使用中、加速度計は、Ｘ線源モジュールの加速度を持続的に測定し得る。モジュールの「予期しない」減速（例えば、運動制御システムの結果ではない減速）が、検出された場合、運動制御回路は、これが衝突であることを決定し、モータ信号モータ信号を休止させる。

代替として、一実施形態において、衝突検出サブシステムは、非接触システムの形態にあり得る。非接触システムは、システムのアウトボードの物体の近接度を感知（例えば、検出、監視等）する。例えば、非接触システムは、近接センサ、レーザシステム、反射システム、レーダシステム等を含み得る。

位置付け感知サブシステムと、過剰進行感知サブシステムと、衝突検出サブシステムとを含む運動制御システムが、図７の実施形態に関連して例証されているが、本開示が、それに限定されていないことを理解されたく、図５、６、および８の実施形態を含む本明細書に開示される実施形態の各々も、運動制御システムの１つ以上の特徴を組み込み得ることを想起されたい。

図３を参照すると、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに沿った源２５２の移動との組み合わせにおいて、またはそれとは別個に使用され得る本開示の１つ以上の特徴によると、検出器２５４は、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の端部部分２６２に対して回転する。すなわち、中間本体部分２５６は、本体部分２５８と、第１の端部部分および第２の端部部分２６０、２６２とを含み、第１の端部部分および第２の端部部分２６０、２６２は、それぞれ、源および検出器２５２、２５４に結合する。検出器２５４は、検出器２５４を通過する軸Ａまわりで回転可能であり得る（例えば、図示されるように、軸Ａは、検出器２５４の前面表面を直角に通過する）。検出器２５４は、現在公知である（または、以降に開発される）任意の機構によって回転可能であり得る。例えば、検出器は、２０１１年９月１日に出願され、「Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙ Ｒｏｔａｔａｂｌｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ Ｐｌａｔｅ ｆｏｒ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ」と題された米国特許第９，１６１，７２７号（その全内容は、参照することによって本明細書によって組み込まれる）に開示されるもの等の回転機構を介して回転可能であり得る。Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに沿った源２５２の移動との組み合わせにおいて使用されると、検出器２５４の回転は、患者の解剖学的構造の追加の位置付けを可能にし、患者の解剖学的構造の移動を伴うことなく、ＡＰまたはＰＡビューの入手を促進する。

検出器２５４は、現在公知である（または、以降に開発される）任意の機構によって回転し得る。例えば、検出器２５４は、筐体２６５内に位置付けられ得、筐体２６５は、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の端部部分２６２に回転可能に結合されている。

図１３Ａおよび１３Ｂを参照すると、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに沿った源２５２の移動、および／または回転可能な検出器２５４との組み合わせにおいて、または、それらとは別個に使用され得る本開示の１つ以上の特徴によると、源２５２は、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに対して実質的に直角である円弧Ａ_ｒに沿って移動し得る。源２５２は、現在公知である（または、以降に開発される）任意の機構によって、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに対して実質的に直角である円弧Ａ_ｒに沿って移動可能であり得る。例えば、図１３Ａを参照すると、Ｘ線源２５２は、源筐体２７０内に位置付けられ得る。源筐体２７０およびＸ線源２５２は、円弧Ａ_ｒに沿って移動可能であり得る。代替として、図１３Ｂを参照すると、Ｘ線源２５２は、源筐体２７０内で移動可能であり得る。上記のように配置されると、オペレータにＸ線源２５２の運動は見えないが、源筐体２７０が静止したままであるので、それは、外科手術に影響を及ぼすものではない。代替として、一実施形態において、Ｘ線管が、源筐体２７０内で円弧Ａ_ｒに沿って移動し得る。いずれの実装においても、Ｘ線源２５２は、角度αだけいずれかの方向に移動させられ、それによって、検出器２５４に対する源２５２の移動を可能にし得る。一実施形態において、αは、源２５２が、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに対して実質的に直角である円弧Ａ_ｒに沿った±１５度の移動を提供し得るように、１５度であり得る。

代替として、図１４Ａおよび１４Ｂを参照すると、源２５２は、二次的な連結部材２８０上に位置付けられ得る。例えば、二次的な連結部材２８０は、第１の端部２８２と、第２の端部２８４とを含み得る。二次的な連結部材２８０の第１の端部２８２は、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６に結合され得る。例えば、二次的な連結部材２８０の第１の端部２８２が、回転可能なピン機構２８５を介して結合され得る。図示されるように、二次的な連結部材２８０の第１の端部２８２は、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の中心部分内に位置付けられ得る。二次的な連結部材２８０は、角度αだけいずれかの方向に移動させられ、それによって、二次的な連結部材２８０の第２の端部２８４に結合される源２５２の移動が検出器２５４に対する源２５２の移動を促進することを可能にし得る。一実施形態において、αは、源２５２が、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに対して実質的に直角である円弧Ａ_ｒに沿った±２０度の移動を提供し得るように、２０度であり得る。本実施形態に関連して、二次的な連結部材を利用し、源２５２をＣアームアセンブリ２５０に結合することによって、源２５２と検出器の画像面との間の距離は、変動することができる。

図１５を参照すると、検出器２５４に対する源２５２の横方向移動を可能にするためのＣアームアセンブリ２５０の代替実施形態が、図示される。示される代替実施形態において、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６は、一緒に結合された第１および第２の区画５１０、５２０から製造され得る。第１の区画５１０は、源２５２を含み得る。第２の区画５２０は、検出器２５４を含み得る。第１の区画５１０は、源２５２が検出器２５４に旋回可能に結合されるように、第２の区画５２０に旋回可能に結合され得る。一実施形態において、図示されるように、第２の区画５２０は、実質的に一直線であり得、その第１の端部に結合される検出器２５４を含み得る一方、第１の区画５１０は、検出器２５４の反対のその第２の端部における第２の区画５２０に旋回可能に結合され得る。上記のように配置されると、旋回点５３０は、検出器２５４の画像面と実質的に整列させられ得る。加えて、上記のように配置されると、源２５２と検出器２５４との間の距離は、一定のままである。第１および第２の区画５１０、５２０は、本明細書に開示される任意の機構を含む現在公知である（または、以降に開発される）任意の機構によって、互いに旋回可能に結合され得る。

図１６を参照すると、検出器２５４に対する源２５２の横方向移動を可能にするためのＣアームアセンブリ２５０の代替実施形態が、図示される。本代替実施形態は、本明細書に説明されるようなものを除いて、図１５に関連して上で説明される実施形態に実質的に類似する。示される代替実施形態において、検出器２５４に関連付けられた第２の区画５２０は、第２の区画５２０が、Ｃアームアセンブリ２５０の軌道搭載部１７０と動作可能に結合され、Ｃアームアセンブリ２５０の回転移動を維持し得るように、略Ｌ字形状を含み得る。上記のように配置されると、第２の区画５２０がＣアームアセンブリ２５０に回転状態で結合され、第２の区画５２０が第１の区画５１０に旋回可能に結合されている状態で、源２５２は、検出器２５４に旋回可能に結合されながら、依然として、アームアセンブリ１３０に対するＣアームアセンブリ２５０の回転移動を可能にし得る。加えて、図１５の実施形態と同様、第１および第２の区画５１０と５２０との間の旋回点５３０が、検出器５２４の画像面と一致する。加えて、上記のように配置されると、源２５２と検出器５２４との間の距離は、一定のままである。第１および第２の区画５１０、５２０は、本明細書に開示される任意の機構を含む現在公知である（または、以降に開発される）任意の機構によって、互いに旋回可能に結合され得る。

図１７を参照すると、検出器２５４に対する源２５２の横方向移動を可能にするためのＣアームアセンブリ２５０の別の代替実施形態が、図示される。この代替実施形態は、本明細書に説明されるようなものを除いて、図１５に関連して上で説明される実施形態に実質的に類似する。示される代替実施形態において、中間本体部材２５６の第１の区画５１０は、その中間点において中間本体部材２５６の第２の区画５２０に旋回可能に結合され得る。上記のように配置されると、旋回点５３０をＣアームアセンブリ２５０の水平な中心線に実質的に接近して位置付けることによって、源２５２と検出器２５４との間の距離は、変動することができる。

源２５２が、Ｃアームアセンブリ２５０の中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに対して実質的に直角である円弧Ａ_ｒに沿って移動することを可能にすることによって、ＴＯＭＯ撮像入手機能が、ミニＣアーム内に実装され得る。すなわち、Ｘ線源２５２は、患者の解剖学的構造の上を覆って移動させられながら、数秒で複数の画像を撮影し得る。その後、画像は、合体され、患者の解剖学的構造の３Ｄ画像または体積を発生させることができる。当業者によって理解されるであろうように、ＴＯＭＯは、源２５２が患者の解剖学的構造に沿って、および／またはそれを横断して移動する間の複数の画像の入手を利用する。その後、画像は、発生させられた画像に基づいて患者の解剖学的構造の３Ｄ画像または体積を生成するコンピュータ化されたシステムに入力され得る。加えて、および／または代替として、源２５２は、例えば、より広い作業空間を生成するために移動させられ得る（例えば、外科医は、源２５２を所望に応じて、外科医の邪魔にならないように移動せるための能力を有する）。加えて、および／または代替として、源２５２および検出器２５４は、患者の解剖学的構造の複数の画像を入手するために使用され得る。これらの画像は、患者の解剖学的構造の種々の角度における複数の画像を発生させるために使用され得る。

加えて、本開示の１つ以上の特徴によると、既に述べられたように、源２５２は、手動動作（例えば、オペレータは、源２５２を手動で移動させることができる）を介して、または電動制御（例えば、Ｃアームアセンブリ２５０は、源２５２を移動させるための１つ以上のモータを含み得る）を介して、検出器２５４に対して、および／またはアーム２５０の中間本体部分２５６に対して移動する。１つの実装では、ＴＯＭＯを実施し、患者の解剖学的構造の３Ｄ画像または体積３Ｄ画像または体積を発生させるとき、３Ｄ画像または体積の発生は、各個々の画像に関して源２５２の位置付けの精密な制御を要求するので、中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに沿った中間本体部分２５６の弧長Ａ_Ｌに対して直角の円弧Ａ_ｒに沿った源２５２の電動制御、および／または、軸Ａまわりの検出器２５４の回転が、好ましい。

加えて、および／または代替として、ミニＣアームが、個々の外科医が源２５２のための事前設定された角度および／または位置をオペレータの選好を満たすように事前プログラムし得るようにプログラム可能であり得ることを想起されたい。

本明細書において前述に述べられるように、本開示の１つ以上の特徴によると、源２５２が画像捕捉中に検出器２５４に対して移動可能であることを可能にすることによって、ミニＣアームは、ＭＡＶおよび／またはＴＯＭＯ画像入手を可能にする。

例えば、図１８を参照すると、ＭＡＶおよび／またはＴＯＭＯ画像入手方法の例示的実施形態が、開示される。画像入手方法の１つ以上の特徴によると、方法は、ＭＡＶが利用されているか、ＴＯＭＯ撮像が利用されているかにかかわらず、異なる位置および／または角度において複数の画像を入手するために使用され得る。すなわち、実質的に同じプロセスまたは方法が、オペレータによって、複数の画像を入手するために使用され得る。したがって、より効率的なワークフローが、オペレータのために提供される。

本明細書において説明されるであろうように、画像入手方法は、検出器に対するＸ線源のある範囲の角度または位置の全体を通して画像を持続的に入手するために使用され得る。すなわち、Ｘ線源は、最初にアクティブにされ得、Ｘ線源は、例えば、第１および第２の位置等の種々の位置間で移動させられ得る（例えば、Ｘ線源が、第１の位置と第２の位置との間で移動するとき、Ｘ線源は、持続的にオンであり、したがって、第１の位置と第２の位置との間で異なる角度において一連の画像を生成する）。結果として、Ｘ線源が、検出器に対してＣアームアセンブリの湾曲した中間本体部分の弧長に沿って移動しているとき、患者の解剖学的構造の複数の投影画像が、検出器の表面から患者の解剖学的構造を移動させることなく入手される。一実施形態において、画像は、Ｘ線源が第１の位置と第２の位置との間で移動するとき持続的に入手される。加えて、一実施形態において、Ｘ線源は、自動的に第１の位置と第２の位置との間で移動する。ある実施形態において、第１の位置および第２の位置は、オペレータによって、所望の画像を入手するために事前選択された所定の位置に対応する。

その後、ＭＡＶ撮像またはＴＯＭＯ撮像が利用されているかどうかに応じて、複数の入手後の画像の処理および画像の表示が、２つのモード間で異なり得る。例えば、ＭＡＶに関連して、画像は、異なる角度において入手される２つの別個の２Ｄ画像を横並びに図示するように表示され得る。一実施形態において、表示される画像は、第１の位置において入手される第１の画像と、第２の位置において入手される第２の画像とを含む。代替として、表示される画像は、オペレータによって、Ｘ線源が第１の位置と第２の位置との間で移動するにつれて入手される複数の投影画像から選択される第１画像と、第２の画像とを含む。

その一方で、ＴＯＭＯでは、３Ｄ再構築画像が、発生させられ、次いで、表示され得る（例えば、複数の投影画像を使用した患者の解剖学的構造の３次元再構築物が、発生させられ得る）。ＭＡＶおよびＴＯＭＯの両方は、入手された画像（例えば、２Ｄ動画タイプ画像）の一続き全体を表示し得る。これは、オペレータが、表示されるべき画像を選択する（例えば、第１の位置および第２の位置からの画像、または第１の位置と第２の位置との間で入手される画像の全ての映画を示す）ことを可能にする。加えて、一実施形態において、例えば、映画またはビデオのような、Ｘ線源が第１の位置と第２の位置との間で移動するにつれて入手される投影画像の全ての一続きが、表示され得る。

図１８を参照すると、ＭＡＶ画像入手方法および／またはＴＯＭＯ画像入手方法は、ステップ１０１０において、ＭＡＶモードまたはＴＯＭＯモードを選択することを含み得る。例えば、一実施形態において、ユーザは、画像入手選択モードを押すことによって、所望の動作モードを採択し得るが、ＭＡＶ画像入手モードとＴＯＭＯ画像入手モードとの間で選択するための任意の他の現在公知である（または、以降に開発される）機構も、使用され得る。代替として、動作のＭＡＶモードまたはＴＯＭＯモードの選択は、画像入手の後に選択され得ることを想起されたい。

次いで、ステップ１０２０において、所望の画像入手モード（例えば、ＭＡＶまたはＴＯＭＯ）を選択した後、ユーザは、画像入手を開始し得る。例えば、ユーザは、Ｘ線オンボタンを押し、それを保持し、画像入手を開始し、Ｘ線源をオンにし得るが、ミニＣアームおよび／またはＸ線源を開始するための任意の他の現在公知である（または、以降に開発される）機構も、使用され得る。

ステップ１０３０において、Ｘ線源が、第１または開始位置および／または角度まで移動させられる。代替として、Ｘ線源が、最初に第１または開始位置および／または角度まで移動させられ得、次いで、ミニＣアームおよび／またはＸ線源が、アクティブにされ得ることを想起されたい。いずれの事象においても、第１または開始位置および／または角度は、事前に設定された位置および／または度であり得るか、または、ユーザコマンドを介して設定され得る（例えば、事前に設定された位置および／または角度ではない）。

ステップ１０４０において、Ｘ線源がオンの状態で、ミニＣアームは、第１の画像を入手し始め得る。

ステップ１０５０において、Ｘ線源が、第２の位置および／または角度まで移動させられる。第２の位置および／または角度は、事前に設定された位置および／または角度であり得るか、または、ユーザコマンドを介したものであり得る（例えば、事前に設定された位置および／または角度ではない）。既に述べられたように、一実施形態において、Ｘ線源は、Ｘ線源が第１の位置と第２の位置との間で移動するとき、持続的にオンのままであり、したがって、患者の解剖学的構造の複数の画像が、Ｘ線源が第１の位置と第２の位置との間で移動するにつれて入手されることを可能にする。

ステップ１０６０において、ミニＣアームおよび／または画像入手が、オフにされ得る。例えば、一実施形態において、Ｘ線源は、ユーザがＸ線オンボタンを解放すると、自動的にオフにされ得る。完了時、画像、角度、タイムスタンプデータ等が、画像処理のためにＧＰＵに送信され得る。

開示されるワークフロー中、ユーザは、ワークフロー全体の全体を通してＸ線オンボタンを押し、それを保持するが、Ｘ線源は、開始位置が到達されると、自動的にオンになり、終了位置が到達されると自動的にオフになる。これは、オペレータおよび患者の過度の暴露を防止することに役立つ。代替的自動露出制御デバイスおよび／または機構が、使用され得ることを想起されたい。

ある他の実施形態において、ＭＡＶ画像入手およびＴＯＭＯ画像入手は、持続モードまたはスナップ写真モードのいずれかを介し得る。両方のシナリオにおいて、ＭＡＶまたはＴＯＭＯ画像を入手する方法は、実質的に同じである。主要な差異は、Ｘ線源エネルギーがオンのままである、持続時間または時間である。持続モードでは、Ｘ線源エネルギーは、ユーザがＸ線オンスイッチを持続的に押さえている間、オンのままであり得、スイッチを解放すると、静止画像が、入手される。スナップ写真画像入手モードでは、Ｘ線源エネルギーは、デバイスによって、デバイスが許容可能な画質の画像が入手されていることを決定すると、自動的にオフにされ得る。持続モードと同様、静止画像が、入手される。いずれの事象（持続またはスナップ写真）においても、Ｘ線源の移動が、画像の入手から切り離され得る。

ある実施形態において、ミニＣアームは、源が移動しているとき、ビームを検出器のアクティブエリアに合致するように視準を合わせるためのコリメータ／視野（ＦＯＶ）制御サブシステムも含み得る。例えば、一実施形態において、コリメータ／視野（ＦＯＶ）制御サブシステムは、Ｘ線源モジュールがその全体運動範囲を通して進行する間、コリメータの開口サイズおよび位置を制御し得る。

代替として、一実施形態において、ミニＣアームは、ユーザがＦＯＶのカスタマイズされたサイズおよび位置を選択することを可能にし得る。一実施形態において、１ステップシーケンスが、利用され得る。着目領域までの位置が、タッチスクリーンを介したユーザによるＦＯＶサイズおよび場所入力を用いて決定され得る。拡大ビューが、（短縮された開口サイズに起因する）線量の低減を可能にし、増加する暴露は、画質の改良のための選択肢である。使用中、レーザは、拡大ビュー中、オフにされるべきである。

画像処理が、現在公知である（または、以降に開発される）任意の方法によって実施され得る。例えば、一実施形態において、図１９を参照すると、画像処理は、画像生データを入手することと、入手された全ての画像に関するＸ線源の角度位置を入手することとを含み得る。角度位置は、コマンドが、送信され、画像を入手する度に記録され、この角度／画像の「対」は、例えば、ＴＯＭＯ画像の画像再構成を可能にする。例えば、図示されるように、ミニＣアームは、画像生データ、収集された画像の各々に関するＸ線源の角度または位置を収集すること、および、収集された画像の各々にタイムスタンプを付けることを行うための種々のサブシステムを含み得るか、または、それに動作可能に関連付けられ得る。情報は、次いで、ホストコンピュータと、グラフィックカードとを含む、画像処理サブシステムに提供され得、画像処理サブシステムは、画像生データ、Ｘ線源角度、およびタイムスタンプデータを収集する。画像処理サブシステムは、本明細書に説明されるように、収集されたデータを１つ以上の画像に再構築する。

すなわち、画像入手中、入手された画像の各々の角度位置が、記録され、画像処理を促進する。例えば、ＴＯＭＯ画像入手中、Ｘ線毎の源角度についての情報が、３次元画像を再構築するために使用され得る。したがって、Ｘ線源の運動を制御することに加えて、検出器による画像の入手が、Ｘ線源がその進行の範囲を通して移動しているとき、調整されるべきであり、これらの画像の後続の処理が、エンドユーザに送達されるべきである。

加えて、および／または代替として、ミニＣアームは、Ｃアーム平衡サブシステムを含み得る。Ｃアーム平衡サブシステムは、Ｘ線源モジュールの移動中にＣアームの平衡を保たせるための現在公知の（または、以降の）任意のサブシステムであり得る。例えば、Ｃアーム平衡サブシステムは、Ｃアーム押し出し延長部上のカウンタウェイト、シフトされたシュー延長部上のカウンタウェイト、連結部上のカウンタウェイト、駆動ベルト上のカウンタウェイト、光線銃およびシフトされたシュー上の係止部、電子的係止部、および確認機能等であり得る。

加えて、および／または代替として、ミニＣアームは、撓曲アーム平衡サブシステムを含み得る。撓曲アーム平衡サブシステムは、Ｘ線源モジュールの移動中に撓曲アームの平衡を保たせるための現在公知の（または以降の）任意のサブシステムであり得る。例えば、撓曲アーム平衡サブシステムは、手動式係止部、電気機械係止部、ガスばね等であり得る。一実施形態において、ガスばねは、最大負荷を取り扱い得る。

源２５２および検出器２５４は、現在公知である（または、以降に開発される）任意の源および検出器であり得る。例えば、Ｘ線源モジュール２５２は、Ｘ線源、筐体またはエンクロージャ、例えば、筐体上に搭載され、アクセス性のためにユーザに面する制御パネル、Ｘ線源に取り付けられるコリメータ、コリメータまたはＸ線源に取り付けられるレーザ、コリメータまたはＸ線源に取り付けられる検出器照明、および、例えば、筐体の内側に位置付けられる制御ＰＣＢを含み得る。検出器２５４は、例えば、限定ではないが、アモルファスシリコン検出器、アモルファスセレン検出器、プラズマベースの検出器等を含む平坦なパネル検出器であり得る。源２５２および検出器２５４は、例えば、手、手首、肘、足等の患者の解剖学的構造の画像を生成する。

本開示は、ある実施形態を参照するが、説明される実施形態に対する多数の修正、改変、および変更が、添付の請求項において定義されるような、本開示の範疇および範囲から逸脱することなく、可能である。故に、本開示が、説明される実施形態に限定されず、それが、以下の請求項およびその等価物の文言によって定義される完全な範囲を有することが、意図される。任意の実施形態の議論は、説明的にすぎないことが意図され、請求項を含む、本開示の範囲がこれらの実施形態に限定されることを示唆することを意図するものではない。言い換えると、本開示の例証的実施形態は、本明細書において詳細に説明されているが、本発明の概念が、別様に種々に具現化され、採用され得ること、および添付の請求項が、先行技術によって限定されるようなものを除いて、そのような変形例を含むと解釈されることを意図していることを理解されたい。

前述の議論は、例証および説明の目的のために提示されており、本開示を本明細書に開示される形態または複数の形態に限定することを意図していない。例えば、本開示の種々の特徴は、本開示を簡潔にする目的のために、１つ以上の実施形態または構成にともに群化される。しかしながら、本開示の実施形態または構成の種々の特徴が、代替的実施形態または構成に組み合わせられ得ることを理解されたい。また、以下の請求項が、本明細書によって、本参照によって、本詳細な説明に組み込まれ、各請求項は、それ自体で本開示の別個の実施形態としての役割を果たす。

本明細書で使用されるように、単数形で列挙され、用語「ａ」または「ａｎ」を用いて進行される要素またはステップは、そのような除外が明示的に列挙されない限り、複数形の要素またはステップを除外しないものとして理解されるべきである。さらに、本開示の「一実施形態」の呼称は、また、列挙される特徴も組み込む、追加の実施形態の存在を除外するものとして解釈されることを意図していない。

本明細書で使用されるような、語句「少なくとも１つの」、「１つ以上の」、および「および／または」は、動作において接続的および離接的の両方である、非制約表現である。用語「ａ」（または「ａｎ」）、「１つ以上の」、および「少なくとも１つの」は、本明細書では同義的に使用されることができる。全ての方向呼称（例えば、近位、遠位、上側、下側、上向き、下向き、左、右、横方向、縦方向、前面、背面、上部、底部、上方、下方、垂直、水平、半径方向、軸方向、時計回り、および反時計回り）は、読者の本開示の理解を補助するための識別目的のために使用されるにすぎず、特に、本開示の位置、向き、または使用に関して限定をもたらすものではない。接続呼称（例えば、係合される、取り付けられる、結合される、接続される、および接合される）は、広義に解釈されるべきであり、別様に示されない限り、要素の集合間の、および要素間の移動に対する中間構成要素を含み得る。したがって、接続呼称は、必ずしも、２つの要素が直接接続されており、互いに固定された関係にあることを推測するものではない。全ての回転呼称は、種々の要素間の相対移動を説明する。識別呼称（例えば、一次的、二次的、第１の、第２の、第３の、第４の等）は、重要性または優先順位を含意することを意図しておらず、１つの特徴を別のものから区別するために使用される。図面は、図示の目的のためにすぎず、それに添付される図面内に反映されるサイズに対する寸法、位置、順序、および相対的サイズは、変動し得る。

Claims (33)

1. ミニＣアーム撮像装置であって、前記ミニＣアーム撮像装置は、
   Ｃアームアセンブリと、
   可動基部と、
   前記Ｃアームアセンブリを前記可動基部に結合しているアームアセンブリと
   を備え、
   前記Ｃアームアセンブリは、第１の端部と、第２の端部と、前記第１の端部と第２の端部との間に延びている湾曲した中間本体部分とを含み、
   前記Ｃアームアセンブリは、前記第１の端部に隣接したＸ線源と、前記第２の端部における検出器とを含み、前記湾曲した中間本体部分は、前記第１の端部と第２の端部との間に延びている弧長を画定し、前記Ｘ線源は、前記湾曲した中間本体部分の前記弧長に沿って前記検出器に対して移動可能であり、前記ミニＣアームは、前記Ｘ線源が前記湾曲した中間本体部分上の第１の位置にあるとき、第１の画像を入手すること、および、前記Ｘ線源が前記湾曲した中間本体部分上の第２の位置にあるとき、第２の画像を入手することを可能にし、前記第２の位置は、前記第１の位置と異なり、それによって、患者の解剖学的構造の第１および第２の画像が、前記患者の解剖学的構造に対して異なる角度において撮影され、外科手術手技中に前記患者の解剖学的構造を移動させることなく入手される、ミニＣアーム撮像装置。
2. 前記Ｃアームアセンブリの前記湾曲した中間本体部分は、レールを含み、前記Ｘ線源は、前記レールに移動可能に結合されている、請求項１に記載のミニＣアーム撮像装置。
3. 前記Ｘ線源は、前記レールの長さに沿って手動で移動可能である、請求項２に記載のミニＣアーム撮像装置。
4. 前記Ｘ線源は、駆動システムを介して前記レールの長さに沿って移動させられる、請求項２に記載のミニＣアーム撮像装置。
5. 前記駆動システムは、ベルトに動作可能に結合されたモータと、１つ以上のアイドラとを含み、前記モータのアクティブ化が、前記１つ以上のアイドラまわりで前記ベルトを回転させ、前記レールの長さに沿って前記Ｘ線源を移動させる、請求項４に記載のミニＣアーム撮像装置。
6. 前記Ｘ線源は、前記レールに移動可能に結合された接続部ユニットと、前記レールの長さに沿った移動を誘導するための方向整列特徴とを含む、請求項５に記載のミニＣアーム撮像装置。
7. 前記Ｘ線源が前記レールの長さに沿って移動しているときに前記Ｘ線源の平衡を保たせるための動的カウンタウェイトをさらに備えている、請求項５に記載のミニＣアーム撮像装置。
8. 前記Ｃアームアセンブリは、前記Ｃアームアセンブリの前記第１の端部に隣接した前記湾曲した中間本体部分に結合された中間連結部材をさらに備え、前記Ｘ線源は、前記中間連結部材に移動可能に結合されることによって、前記湾曲した中間本体部分の前記弧長に沿って前記Ｘ線源を位置付ける、請求項１に記載のミニＣアーム撮像装置。
9. 前記中間連結部材は、前記Ｃアームアセンブリに固定されている、請求項８に記載のミニＣアーム撮像装置。
10. 前記中間連結部材は、前記Ｃアームアセンブリに移動可能に結合されている、請求項８に記載のミニＣアーム撮像装置。
11. 前記Ｘ線源は、前記Ｘ線源が前記検出器の真上に位置付けられているときに前記Ｘ線源と前記検出器とを通過する軸に対して±２０度、前記Ｃアームアセンブリの前記湾曲した中間本体部分の前記弧長に沿って移動する、請求項１に記載のミニＣアーム撮像装置。
12. 前記検出器は、前記Ｘ線源が前記検出器の真上に位置付けられているときに前記Ｘ線源と前記検出器とを通過する軸まわりで回転可能である、請求項１に記載のミニＣアーム撮像装置。
13. 前記検出器は、筐体内に位置付けられ、前記筐体は、前記Ｃアームアセンブリの前記湾曲した中間本体部分の前記第２の端部に回転可能に結合されている、請求項１２に記載のミニＣアーム撮像装置。
14. 前記Ｘ線源は、前記Ｃアームアセンブリの前記湾曲した中間本体部分の前記弧長に対して直角に延びている円弧に沿って移動可能である、請求項１に記載のミニＣアーム撮像装置。
15. 前記Ｘ線源は、源筐体内に位置付けられ、前記源筐体および前記Ｘ線源は、前記Ｃアームアセンブリの前記湾曲した中間本体部分の前記弧長に対して直角に延びている前記円弧に沿って、前記検出器に対して移動可能である、請求項１４に記載のミニＣアーム撮像装置。
16. 前記Ｘ線源は、源筐体内に位置付けられ、前記Ｘ線源は、前記Ｃアームアセンブリの前記湾曲した中間本体部分の前記弧長に対して直角に延びている前記円弧に沿って、前記源筐体および前記検出器に対して移動可能である、請求項１４に記載のミニＣアーム撮像装置。
17. 二次的な連結部材をさらに備え、前記二次的な連結部材は、前記Ｃアームアセンブリに回転可能に結合された第１の端部と、前記Ｘ線源に結合された第２の端部とを含み、前記二次的な連結部材は、前記Ｘ線源が前記Ｃアームアセンブリの前記湾曲した中間本体部分の前記弧長に対して直角に延びている前記円弧に沿って移動するように、前記Ｃアームアセンブリに対して回転可能である、請求項１４に記載のミニＣアーム撮像装置。
18. ミニＣアーム撮像装置であって、前記ミニＣアーム撮像装置は、
    Ｃアームアセンブリと、
    可動基部と、
    前記Ｃアームアセンブリを前記可動基部に結合しているアームアセンブリと
    を備え、
    前記Ｃアームアセンブリは、
    第１の端部と、第２の端部と、前記第１の端部と第２の端部との間に延びている湾曲した中間本体部分と、前記Ｃアームアセンブリに結合されたレールであって、前記レールは、前記Ｃアームアセンブリの湾曲した中間本体部分の一部の間に延び、弧長を画定する、レールと、
    前記レールに移動可能に結合されたＸ線源と、
    前記Ｃアームアセンブリの前記第２の端部における検出器と、
    前記Ｘ線源に関連付けられた駆動システムと
    を含み、
    前記駆動システムは、ベルトに動作可能に結合されたモータと、１つ以上のアイドラとを含み、前記モータのアクティブ化が、前記１つ以上のアイドラまわりで前記ベルトを回転させ、前記レールの前記弧長に沿って前記Ｘ線源を移動させる、ミニＣアーム撮像装置。
19. 前記Ｘ線源は、前記レールの前記弧長に沿って移動可能であり、前記ミニＣアームが、前記湾曲した中間部分に沿った第１の位置において第１の画像を入手すること、および前記湾曲した中間部分に沿った第２の位置において第２の画像を入手することを可能にし、前記第２の位置は、前記第１の位置と異なり、それによって、前記患者の解剖学的構造の第１および第２の画像が、異なる角度において撮影され、外科手術手技中に前記患者の解剖学的構造を移動させることなく入手される、請求項１８に記載のミニＣアーム撮像装置。
20. 前記Ｘ線源は、前記レールに移動可能に結合された接続部ユニットと、前記レールの前記弧長に沿った移動を誘導するための方向整列特徴とを含む、請求項１８に記載のミニＣアーム撮像装置。
21. 前記Ｘ線源は、前記検出器および撮像軸に対する前記レールの前記弧長に沿った±２０度の移動を提供し、前記撮像軸は、前記Ｘ線源が前記検出器の真上に位置付けられているときに前記Ｘ線源と前記検出器とを通過する軸として定義される、請求項１８に記載のミニＣアーム撮像装置。
22. 前記検出器は、前記検出器の表面に対して直角に通過する軸まわりで回転可能である、請求項１８に記載のミニＣアーム撮像装置。
23. 前記レールの前記弧長に沿った前記Ｘ線源の移動を制御するための運動制御システムをさらに備えている、請求項１８に記載のミニＣアーム撮像装置。
24. ミニＣアームを使用して複数の画像を入手する方法であって、
    前記ミニＣアームは、第１の端部と、第２の端部と、前記第１の端部と第２の端部との間に延びている湾曲した中間本体部分とを有するＣアームアセンブリを含み、前記ミニＣアームは、前記Ｃアームアセンブリの前記湾曲した中間本体部分の弧長に沿って移動可能であるＸ線源と、前記Ｃアームアセンブリの前記第２の端部に位置付けられた検出器とを含み、
    前記方法は、
    前記湾曲した中間本体部分上の第１の位置と前記湾曲した中間本体部分上の第２の位置との間で前記検出器に対して、前記Ｃアームアセンブリの前記湾曲した中間本体部分の前記弧長に沿って前記Ｘ線源を移動させることと、
    前記Ｘ線源が前記第１の位置と第２の位置との間で移動しているとき、前記検出器の表面から患者の解剖学的構造を移動させることなく、前記患者の解剖学的構造の複数の投影画像を入手することと
    を含む、方法。
25. ディスプレイデバイス上に２つ以上の投影画像を表示することをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
26. 前記２つ以上の投影画像を表示することは、前記第１の位置において入手された前記投影画像と前記第２の位置において入手された前記投影画像とを表示することを含む、請求項２５に記載の方法。
27. 前記２つ以上の投影画像を表示することは、前記Ｘ線源が前記第１の位置と第２の位置との間で移動しているときに入手された前記複数の投影画像から少なくとも２つの投影画像を選択するステップを含む、請求項２５に記載の方法。
28. 前記Ｘ線源が前記第１の位置と前記第２の位置との間で移動しているときに入手された前記複数の投影画像の全ての動画を用いて前記２つ以上の投影画像を表示することをさらに含む、請求項２５に記載の方法。
29. 前記複数の投影画像を使用して前記患者の解剖学的構造の３次元再構築物を発生させることをさらに含む、請求項２４に記載の方法。
30. 前記患者の解剖学的構造の３次元再構築物を表示することをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
31. 前記複数の投影画像を入手する前、多角ビュー（ＭＡＶ）画像入手モードまたはトモシンセシス（ＴＯＭＯ）画像入手モードのうちの一方を選択することと、
    前記選択されたモードに基づいて、ディスプレイデバイス上での表示のための前記複数の投影画像を処理することと
    をさらに含む、請求項２４に記載の方法。
32. 画像が、前記Ｘ線源が前記第１の位置と第２の位置との間で移動しているとき、持続的に入手される、請求項２４に記載の方法。
33. 前記Ｘ線源は、前記第１の位置と第２の位置との間で自動的に移動する、請求項２４に記載の方法。

Images