對檢查對象進行x射線診斷的方法和裝置的製作方法

2023-12-05 18:48:36 1

專利名稱：對檢查對象進行x射線診斷的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明總體上涉及改善對X射線裝置部件的定位，尤其涉及一種對檢查對象進行X射線診斷的裝置，它具有構成為X射線輻射器和/或X射線檢測器的部件，這些部件可相對於檢查對象的臥榻運動，其中對這些部件設置至少一個可預先給定的停止位置。本發明還涉及一種用於對檢查對象進行X射線診斷的方法，其中作為X射線輻射器和/或X射線檢測器構成的部件運動到所設置的停止位置。
背景技術：
無論醫療技術領域特別是成像方法例如計算機斷層造影技術和磁共振成像技術怎樣發展，X射線系統都是對醫療診斷和患者檢查有重要意義的儀器。X射線檢查還用於辨認骨折、腫瘤、囊腫、鈣化情況、空氣雜質或者也可用於測定患者血管系統的血管造影檢查。在採用醫療介入手術時，藉助X射線檢查可以確定導入的醫療儀器的位置。隨著對患者進行X射線檢查用的射線量的減少，特別隨著技術的進步，X射線診斷技術的應用領域得到了進一步擴展。
X射線系統部件特別是X射線源和X射線檢測器的靈活定位在醫療診斷領域具有重要意義。採用部件時的這種靈活性是使用者所希望的，因為由此開拓了X射線設備更大的使用領域。在經常進行X射線檢查時，通常需要將部件如X射線源和X射線檢測器處於相同的位置或者說停止位置。用於X射線檢查的可能的停止位置可以是位於病人臥榻之上的X射線源的位置，以便X射線基本垂直地照射例如到處於病人臥榻上病人的胸部並由在病人之下的X射線檢測器進行檢查。另一種可能的定位是使X射線源和X射線檢測器呈90度設置。另外，具有優點的例如還有使X射線與X射線檢測器的上表面形成特定的角度組合。
天花板式支架3D-T.O.P的使用說明書公開了一種X射線裝置的支架，它藉助在縱向和橫向運行導軌上的鎖定位置(Raststellung)預先給定在工作檯上方的X射線輻射器的停止位置，該停止位置在該使用說明書中稱作拍攝位置。X射線輻射器在工作檯上方的運動由醫務人員手動實現。鎖定位置通過接觸鎖定或電子-機械鎖定實現。由此帶來的缺點是，為了調節確定的停止位置，需要對接觸鎖定或電子機械鎖定進行機械調節。

發明內容
本發明要解決的技術問題在於，提供一種開頭提到的實施X射線診斷的裝置和方法，其中使部件在停止位置的定位得到改進。
本發明涉及裝置的技術問題通過一種對檢查對象進行X射線診斷的裝置解決，它具有用於確定部件位置的裝置、用於制動可運動部件的裝置以及與該位置確定裝置和制動裝置作用連接的控制裝置，藉助該控制裝置，可將制動裝置根據部件的位置相對於停止位置激活。由此，能夠使得部件如X射線輻射器和/或X射線檢測器快速移動到可能存在多個的特定停止位置。部件向停止位置的運動，包括部件的移動和/或轉動，由位置測量裝置通過控制裝置自動檢測。
位置確定裝置例如可由傳感器系統構成。在此在X射線裝置的各運動部件上至少設置一個傳感器。該傳感器的位置可以藉助無線連接由傳感器查詢系統來採集並在必要時測定。可替換的是，可以採用絕對值發送器或轉動發送器來檢測部件的位置。同樣，還可以採用線性測量系統如磁限制傳感器或磁阻傳感器。測定的部件位置記錄在坐標系中，其中同樣採集相應部件的停止位置。停止位置可以藉助人機接口調節，例如在與控制裝置連接的X射線設備或個人電腦的顯示器上或操作開關上。圍繞停止位置預定一個空間停止區域，其同樣可以通過人機接口調節。
如果部件進入圍繞停止位置的預定停止區域，則激活制動裝置。停止位置以及圍繞停止位置的預定停止區域可以通過設備製造商預先設置或在起動該裝置之時或之後根據使用者的需要來調節。該制動裝置在激活後將制動部件的運動直至停止狀態。制動裝置的激活可以通過使用者和/或控制裝置實現。例如，使用者使得X射線輻射器運動到停止區域，制動例如通過鬆開操作鍵激活。接著，可以通過控制裝置和位置確定裝置在採用驅動裝置的情況下將X射線輻射器移動到停止位置。
可替換的是，除了測定部件的位置，也可以檢測其速度。此外速度在必要時還可以作為激活制動裝置的標準。因此可以通過超過預定的邊界速度，比如在停止位置的預定停止區域之外的環境範圍內，穿過停止位置，而不釋放制動裝置。相反，如果沒有超過在停止位置的預定停止區域之外的環境範圍內的預定的邊界速度，部件到達預定的停止位置的預定停止區域，則釋放制動。邊界速度值可以存儲在控制裝置中。為了檢測其速度，例如可以設置傳感器，用於採集運動部件的定量位置變化。
利用這種將部件定位在停止位置的裝置，在不改變裝置結構的情況下，可以提供附加的和/或改變的停止位置。
在本發明的一個優選實施方式中，設置了驅動所述部件的裝置，它與控制裝置這樣作用連接，使得部件可運動到停止位置。因此，停止位置的調節完全不用手動即不通過由使用者產生的對部件的驅動實現。但也可以採用不同驅動的組合例如手動和電動組合。例如部件可以通過手動粗調到停止位置，而通過電動方式對部件的停止位置進行精調節。特別是在對部件停止位置進行精調節時具有優點的是，驅動裝置以小的步距使部件運動，並通過控制裝置實時進行位置測定。由此，保證了停止位置可以達到高精度。
在本發明的一個優選實施方式中，在驅動裝置和可運動的部件之間設置耦合裝置。由此，要傳遞到部件上的運動被定量且根據部件的位置進行調節。這同樣提高了定位的準確度。
在本發明的一個優選實施方式中，X射線輻射器轉動地支承，並且可在垂直或水平方向上發出X射線的第一停止位置或第二停止位置可調，在此X射線可在垂直或水平方向上發出。其垂直方向與重力方向平行定位，水平方向則與重力方向垂直。X射線輻射器的水平和垂直停止位置通常用於X射線檢查，並因此而容易調節。但其它停止位置也可以通過操作控制裝置不費力地進行調節。例如，這還包括對X射線相對於X射線檢測器的檢查面的特定角度的調節。這種角度可以通過使用者手動調節，不過這種調節是困難的。因此，本發明的裝置有助於部件的調節。
在本發明的一個優選實施方式中，所述驅動裝置作為電機構成和/或制動裝置作為永磁製動器構成。電機可以簡單地根據尺寸和功率構成並定位裝置上。電機的另一優點在於容易控制。在X射線裝置中，設置多個電機，用於驅動不同部件的轉動和移動，如支架滑鞍的移動或固定到支架上的部件的轉動。
優選採用電磁製動裝置作為制動裝置，因為它們在良好控制性下損耗小。這樣電磁製動裝置作為永磁製動器構成。因此，除了進行制動外，還在停止在停止位置後固定部件。因此在其停止狀態後不需要附加的部件固定裝置。另外X射線診斷裝置的電力供給不是永磁製動器功能的先決條件，這提高了X射線診斷裝置的安全性。此外，還可以使用摩擦制動器，它不用磁力，而通過彈簧力工作。而且這種制動裝置具有永磁製動器的優點，但通過機械制動部件如彈簧的加載，磨損較大。同樣，可以採用磁製動器作為制動裝置，其中通過線圈電流可控制磁場以及制動效果。磁製動器的優點在於可以簡單控制制動效果。其功能條件是制動的電流供給。
此外，還可以彼此分開地設置固定裝置，即僅用於固定，即使部件保持在特定位置上的裝置，和制動運動部件的裝置。例如，除了例如作為永磁製動器構成的固定裝置外，還設置無磨損作用的渦流制動器，以制動部件的運動。
通過該方法要解決的部分技術問題由這樣的方法實現，所述部件通過手動和/或電動朝著停止位置的方向運動，其中檢測部件的位置；一旦部件的位置處於環繞停止位置的預定停止區域內時，就制動該運動的部件。通過這種方法，對可運動的部件無磨損、快速地進行定位。通過對控制裝置輸入改變的或新的停止位置，還能夠不費事地改變現有的停止位置和定義新的停止位置。


本發明裝置和本發明的其它優點由下面參照附圖描述的實施例給出。其中示意性示出圖1是本發明裝置的側視圖；圖2是本發明方法的流程圖。
具體實施例方式
圖1示出了X射線診斷裝置10，用於對檢查對象進行檢查。為了提高其使用靈活性，該X射線診斷裝置10具有一個天花板導軌系統22。在該天花板導軌系統22上這樣運動地支承兩個滑鞍20，使得它們在與天花板平行的面上可以任意且彼此無關地移動。用於承接檢查對象的臥榻23定位在這個天花板導軌系統22的下面。為了可以在不同位置和從不同方向對檢查對象進行檢查，在滑鞍20上固定了可伸出的伸縮式支架21，以使支架的長度滿足醫學檢查的需要。在兩個伸縮式支架21的端部分別固定了繞兩個轉軸可轉動地支承的X射線輻射器30和X射線檢測器31。
對於經常性檢查，預先設置X射線輻射器30和X射線檢測器31的停止位置。對於圖1所示的X射線診斷裝置10，分別定義了兩個X射線輻射器30和X射線檢測器31的停止位置，即X射線輻射器30的垂直停止位置和X射線檢測器31的相應水平停止位置80。也可以是在圖1中未示出的X射線輻射器30的水平停止位置和X射線檢測器的相應垂直停止位置。在X射線輻射器30和X射線檢測器31處於相應停止位置後，可以開始進行X射線檢查。在此，在X射線輻射器30和X射線檢測器31之間形成X射線區域32，它檢測定位在臥榻23上的檢查對象的要檢查的部位。根據X射線診斷裝置10的使用區域，停止位置也可以偏離上述停止位置。
停止位置可以通過與控制裝置60作用連接的輸入/輸出裝置61來改變或補充新的停止位置。停止位置的改變和/或重新設置可由使用者通過輸入相應部件30或31的位置參數實現。
在圖1中，X射線輻射器30具有垂直停止位置，而X射線檢測器31尚未處於相應的水平停止位置80。為了能夠進行檢查，X射線檢測器31必須首先轉換到停止位置80。屬於位置確定裝置的位置傳感器41不僅位於X射線輻射器30上，而且還位於X射線檢測器31上。該位置確定裝置還包括位置數據發射/接收單元40。該位置數據發射/接收單元40與X射線輻射器30和X射線檢測器31上的位置傳感器41無線通信。藉助位置傳感器41和位置數據發射/接收單元40，該位置確定裝置可以檢測X射線輻射器30和X射線檢測器31的位置並在必要時檢測位置的變化。檢測到的位置數據輸送到控制裝置60。藉助存儲在控制裝置60中的坐標系，可由輸入到控制裝置60的位置數據中確定X射線輻射器30和X射線檢測器31的位置。這能夠在位置確定裝置中可選地進行。
為了能夠進行X射線檢查，應將X射線檢測器31轉換到相應的水平停止位置80。為了將X射線檢測器31和/或X射線輻射器30固定在任意位置，設置了在圖1中與制動裝置70相同的固定裝置。可替換的是，也可以將固定裝置和制動裝置70不同的有時也可以是在空間上分開的裝置實現。為了使得X射線檢測器31運動到圖1所示的停止位置80，需要X射線診斷裝置10的使用者如當時的醫療服務人員或醫生通過操作其操作開關50首先釋放制動裝置70。而後，使用者將X射線檢測器31向X射線檢測器31的期望水平停止位置80的方向轉動。由使用者驅動X射線檢測器31的運動通過位置確定裝置檢測並輸入到控制裝置60。在控制裝置60中存儲圍繞停止位置80的停止區域81。一旦X射線檢測器31進入停止位置80的停止區域81，控制裝置60激活在此作為永磁製動器構成的制動裝置70。該永磁製動器70完全能制動該X射線檢測器31的轉動。因此X射線檢測器31在預先規定的停止位置80停止到靜止狀態。
為了提高制動過程的準確性，有優點的是，選擇比圖1給出的停止區域81要大的停止區域81。由此，在制動時，通過考慮到停止區域81內測定的X射線檢測器31的位置這樣調節該永磁製動器70的制動力，即使得X射線檢測器31準確在停止位置80停止到靜止狀態。
部件30或31運動到預先設置的停止位置如X射線檢測器31的停止位置80以及選擇不同的停止位置能夠例如通過人機接口實現。如果例如要進行胸部檢查，則用於胸部檢查的停止位置應與通常例如對腳骨折的X射線檢查時的停止位置不同，如支架滑鞍20的位置、伸縮式支架21的長度，X射線輻射器30和X射線檢測器31的停止位置。這種檢查的場景可以存儲在未示出的數據處理系統中，並在由使用者選擇檢查場景之後輸入到控制裝置60中。檢查場景的選擇通過使用者操作鍵實現，例如在觸控螢幕上操作或操作顯示器51上的相應操作開關50。由此，快速簡單地確定新的停止位置。必要時，也可以通過驅動裝置90驅動部件30或31的整個運動，該驅動裝置在此作為電機構成。控制裝置60這樣控制電機90，使得部件30或31進入確定的部件停止位置。停止位置也可以包括一個或多個支架滑鞍20的位置和伸縮式支架21的長度等。
下面將結合圖1所示的裝置描述根據圖2的方法步驟，其中裝置部件的附圖標記與圖1相關。
在所述實施例中的方法從激活上述的制動裝置70開始，以確定X射線檢測器31的位置。如果使用者移動和/或轉動X射線檢測器31，藉助在方法步驟101中釋放制動而使得該方法啟動。制動的釋放例如可以通過操作操作鍵50例如機械地或藉助觸控螢幕實現。操作鍵50在此設置在X射線輻射器30上。也可以由使用者按壓操作鍵50而釋放制動。具有優點的是，制動釋放操作鍵50設置在運動的部件30或31上。
通過釋放制動，X射線檢測器31可以自由運動並通過使用者朝著停止位置80的方向運動。在此，在下一方法步驟102中檢測X射線檢測器31的位置。X射線檢測器31的位置例如可以連續地或以周期時間間隔地來確定。根據每個位置測定實施方法步驟103，其中比較所檢測到的X射線檢測器31的位置是否處於可預定的設置的停止區域81內。如果檢測到的X射線檢測器31位置處於停止區域81之外，則可以繼續移動X射線檢測器31。相反，如果檢測到的X射線檢測器31的位置處於可預定的設置的停止區域81之內，則在下一方法步驟104中，制動並固定X射線檢測器31。在此該制動和固定藉助作為永磁製動器構成的制動裝置70完成。在從X射線檢測器31制動到X射線檢測器31處於停止狀態期間，仍根據方法步驟102繼續檢測X射線檢測器31的位置。在運動的X射線檢測器31被制動後，在方法步驟105中將X射線檢測器31的位置與預先給定的停止位置80進行比較。如果制動後的X射線檢測器31的位置與預先給定的停止位置80一致，則用於X射線檢測器31的方法結束。
如果制動後的X射線檢測器31的位置與預先給定的停止位置存在重大的偏差，這可通過控制裝置60識別，則在方法步驟101中通過控制裝置60再次觸發對X射線檢測器31的確定。而後，通過控制裝置60起動作為電機構成的驅動裝置90，該控制裝置在方法步驟106中使得X射線檢測器31朝著預先規定的停止位置80的方向運動。在此，根據方法步驟102繼續檢測X射線檢測器31的位置並根據方法步驟105與預先給定的停止位置80進行比較。只要X射線檢測器31的位置與預先給定的停止位置80不一致，就通過電機90使X射線檢測器31繼續朝著停止位置80的方向運動。一旦X射線檢測器31的位置與預先給定的停止位置80相一致，就斷開驅動裝置90並在方法步驟104中激活制動裝置70並制動X射線檢測器31。在此這樣準確選擇到達停止位置80的移動，使得通過激活制動能夠實現X射線檢測器31的近乎立即停止。隨著將X射線檢測器31制動到停止位置80，該方法結束。對於其它部件例如X射線輻射器30重複該方法，直到所有X射線診斷需要的部件固定在其預先給定的停止位置上。接著，開始X射線診斷。
可替換的是，還可以選擇這樣的方法，其中不需要對運動的部件30或31不斷地進行位置檢測。這應該以X射線輻射器30為例說明。如果使用者要從垂直停止位置到水平停止位置改變X射線輻射器30的位置，則根據方法步驟101釋放對X射線輻射器30的制動。這通過由使用者按壓制動釋放按鍵如X射線輻射器30的操作鍵50實現。一旦按壓操作鍵50，就釋放X射線輻射器30的制動。使用者使得X射線輻射器30朝著在圖1中未示出的預先給定的水平停止位置的方向運動。若X射線輻射器30進入未示出的環繞停止位置的停止區域內，則使用者可以從顯示器51上得到輸出X射線輻射器30此時處於停止區域內。使用者據此鬆開釋放制動的按鍵50，則X射線輻射器30被制動。可以在X射線輻射器30處於靜止狀態後或隨著X射線輻射器30進入停止區域就激活位置檢測。此外，將X射線輻射器30的當前位置與預先給定的停止位置進行比較，如在控制裝置60中。該控制裝置激活電機90，釋放X射線輻射器30的制動並藉助電機90和連續的位置檢測使X射線輻射器30運動到預先給定的停止位置。通過這種方法，減小了數據處理的開銷，因為當部件30或31已定位在靠近相應的預先給定的停止位置時，僅測定部件30或31的位置數據。
權利要求
1.一種對檢查對象進行X射線診斷的裝置(10)，它具有作為X射線輻射器(30)和/或X射線檢測器(31)構成的部件(30，31)，這些部件可相對於檢查對象的臥榻(23)運動，其中，設置至少一個可預先給定的部件(30，31)的停止位置(80)，其特徵在於設置了用於確定所述部件(30，31)的位置的裝置(40，41)、用於制動該可運動部件(30，31)的裝置(70)以及與該位置確定裝置(40，41)和制動裝置(70)作用連接的控制裝置(60)，藉助該控制裝置，可將所述制動裝置(70)根據這些部件(30，31)的位置相對於所述停止位置(80)激活。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於設置了用於驅動所述部件(30，31)的裝置(90)，它與所述控制裝置(60)這樣作用連接，使得所述部件(30，31)可運動到所述停止位置(80)。
3.如權利要求2所述的裝置，其特徵在於在所述驅動裝置(90)和可運動部件(30，31)之間設置了耦合裝置。
4.如權利要求1至3之一所述的裝置，其特徵在於所述X射線輻射器(30)轉動地支承，並且X射線可在垂直或水平方向上發出的第一停止位置或第二停止位置可調。
5.如權利要求1至4之一所述的裝置，其特徵在於所述驅動裝置(90)作為電機構成和/或制動裝置(70)構成為永磁製動器。
6.一種對檢查對象進行X射線診斷的方法，其中，作為X射線輻射器(30)和/或X射線檢測器(31)構成的部件(30，31)運動到所設置的停止位置(80)，其特徵在於所述部件(30，31)通過手動和/或電動朝著停止位置(80)的方向運動，其中，採集所述部件(30，31)的位置(102)；一旦所述部件(30，31)的位置處於環繞所述停止位置(80)的預定停止區域(81)內時(103)，制動該運動的部件(30，31)(104)。
全文摘要
本發明涉及一種用於對檢查對象進行X射線診斷的裝置和方法，該裝置具有作為X射線輻射器(30)和/或X射線檢測器(31)構成的部件(30，31)，它們可相對於檢查對象的臥榻(23)運動，其中，設置至少一個可預先給定的部件(30，31)的停止位置(80)。其中，設置了用於確定部件(30，31)位置的裝置(40，41)、用於制動可運動部件(30，31)的裝置(70)和與該位置確定裝置(40，41)和制動裝置(70)作用連接的控制裝置(60)，藉助該控制裝置，可將制動裝置(70)根據部件(30，31)位置相對於停止位置(80)激活。本發明的裝置和方法改進了部件在停止位置的定位。
文檔編號G01N23/04GK101032406SQ20061013096
公開日2007年9月12日 申請日期2006年11月22日 優先權日2005年11月22日
發明者雷納·霍伊普爾, 克勞斯-岡特·施利爾曼 申請人:西門子公司