专利名称：可电动机调节的x射线仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可电动机调节的X射线仪，该X射线仪具有一个C形弓架和一个由操作者为了调节该C形弓架而操作的发送器。
背景技术：
一种此类X射线仪例如已由DE 199 57 330 A1公开。该X射线仪设有一个设计为操作手柄形式的仪器操作件。该X射线仪的C形弓架可以借助于该操作手柄沿角方向或轨道方向调整。
由DE 196 25 409 A1已知一种具有可调节部件、即一个C形弓架和一个患者用的卧台的X射线技术设备。要借助于计算机避免在调整过程发生碰撞。
由DE 198 54 470 A1已知一种计算机层析荧光检查系统，其中可以通过控制台输入指令和参数。可由操作者触发的调整运动可与一防意外事故控制器(Totmann-Steuerung)结合起来。
由DE 41 32 117 C1已知一种具有传感器的X射线诊断设备，这些传感器可以例如位置分辨地识别靠近、接触和/或触压。特别是在此可以使用一种薄膜电阻或一种电容电路。
C形弓架-X射线仪通常具有重量大的运动构件。为了方便操作X射线仪，该X射线仪在一种例如由CH 197 996 A已知的实施方式中具有一电动机。该电动机的转矩至少部分地平衡至少一个运动构件的重量。在一种由DE 42 37 013 C2已知的结构形式中，C形弓架-X射线仪具有一个在调节电路中作为调节装置的电动机，其中设有一个由操作者操纵的发送器作为额定值发送器并将由操作者施加的作用力作为控制参数。在此情况下调整参数是该X射线仪的加速度。以这种方式操作者应该获得这样的印象，即，他在移动具有小得多的质量或惯性力矩的X射线仪。也就是说，在该支持模式中支持力小于摩擦力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提高可电动机调节的C形弓架-X射线仪的操作舒适性。
上述技术问题通过一种X射线仪得以解决，该X射线仪具有一个C形弓架和一个由操作者为了调节该C形弓架而操作的、与该C形弓架机械连接的发送器，其中发送器既用于调整C形弓架的方位角，也用于调整C形弓架的轨道角，按照本发明，发送器设计为设置在所述C形弓架上的、围绕该C形弓架的外周面的感应外壳。
另外，上述技术问题也可通过另一种X射线仪得以解决，该X射线仪同样具有一个C形弓架和一个由操作者为了调节该C形弓架而操作的、与该C形弓架机械连接的发送器，其中发送器既用于调整C形弓架的方位角，也用于调整C形弓架的轨道角，按照本发明，C形弓架与一作为发送器的中心传感器配合作用，通过该中心传感器可采集在该C形弓架的一悬挂装置中的作用力。
由此操作者可以像类似于抓握常规的手柄一样来操作该发送器以及进而直观地操作该C形弓架，也就是说，控制沿圆周方向(沿轨道运动)和与之垂直方向(沿方位角方向)的任意运动。发送器优选具有传感器或与传感器配合作用，这些传感器使得可以在操作时对C形弓架的运动感应感觉或以其它方式感知感觉。该发送器的力接收器或行程接收器可按电容、电感、压电或其它原理工作。在任何情况下都从由发送器接收的方向信息中确定C形弓架运动应该遵循的方向。从由发送器接收的力和角度信息中确定C形弓架运动应该具有的速度。对于速度调整采用相应的额定值。亦即通过操作发送器可预先给出C形弓架运动的速度。
按照第一种优选的实施方式所述发送器设计为一设置在所述C形弓架上的或设置在与该C形弓架机械连接的构件、例如摄像系统上的舷栏杆形式，也称为伺服舷栏杆。该舷栏杆有利地成形为类似常规的手柄。因此一个唯一的可直观操作的操作件足以控制该C形弓架的所有可能的运动。如果在C形弓架和/或固定在该C形弓架上的X射线源或摄像系统上设置了多个不必是相同类型的操作件，只采用任意一个操作件、也就是说任意一个发送器就可以调整该C形弓架。
按照第二种优选的实施方式发送器设计为设置在C形弓架上的、围绕该C形弓架的外周面的感应外壳。因此该C形弓架的大面积的尤其是环形或外套形的表面区域用于作为感应表面。当操作者在感应外壳上抓住该C形弓架时，就好像他抓住一个没有伺服支持调整的C形弓架一样。因此与上述具有伺服舷栏杆的扩展设计类似，所述伺服支持对于操作者来说几乎不被察觉地起作用，在此以熟知的通常方式来操作具有仅仅靠手动调节、而不是电动机支持调节的C形弓架的X射线仪。
按照第三种优选的实施方式设有用于采集在C形弓架的悬挂装置中的作用力的中心传感器。如果这些作用力通过操作者对该C形弓架的作用而变化了，则其在C形弓架运动时引发伺服支持。因此整个C形弓架包括所有固定在该C形弓架上的构件与该作为发送器的中心传感器共同作用。在此也与上述两种设计一样不需要对C形弓架进行重量平衡。因此该X射线仪总体上设计得节省重量。
在上述各种实施方式，所述伺服控制的敏感度优选可以调整。例如可通过改变运动的时间常数获得不同的C形弓架质量的感觉。同样可以改变例如模拟摩擦的参数。还可以在一个C形弓架-X射线仪中组合多种类型的发送器。
按照一优选的扩展设计，将对C形弓架-X射线仪的控制与一个防意外事故开关相关联。以这种方式明显地降低了不经意的误操作可能性。作为补充或替代方式，优选设有用于监控C形弓架运动状态以及在发生故障时干预伺服控制的监视装置。这样的故障例如是C形弓架的过高加速。在C形弓架达到终端位置时断开电动机驱动装置。
本发明的优点尤其在于，通过多维地采集由操作者施加的用于调整X射线仪的C形弓架的作用力，使对X射线仪的操作尽管是通过电动机操纵C形弓架，但基本上相当于无伺服支持的常规C形弓架-X射线仪的操作。
下面借助附图详细说明本发明的多种实施方式，附图中图1示出C形弓架-X射线仪的第一种实施方式；图2示出C形弓架-X射线仪的第二种实施方式；图3示出C形弓架-X射线仪的第三种实施方式。
在所有附图中相互对应或起相同作用的构件均以相同的附图标记标注。
具体实施例方式
在图1至3中分别示出一X射线仪，其包括一C形弓架1，一设置在该C形弓架的一端上的X射线源2以及一设置在另一端上的摄像系统3。在各实施方式中以不同形式至少设有一个用于伺服支持调节该C形弓架1的发送器4，4a，4b，4c。由操作者施加的操纵力以Fb表示。所述C形弓架具有可调整的方位角α和可调整的轨道角。所属轴线用A表示，所属旋转点用D表示。
在各实施方式中除了发送器4，4a，4b，4c外，还作为其它操作元件在所述摄像系统3上设置一防意外事故开关5，5a，5b，5c。该防意外事故开关5，5a，5b，5c以一保持力Fh来操纵。防意外事故开关5，5a，5b，5c和发送器4，4a，4b，4c通过导线8与一调节单元6相连。另外，该调节单元6又与一个用于围绕旋转点D伺服支持地调整C形弓架1的电动机7相连。用于C形弓架1的速度v以及用于电动机7的转速n和电枢电流Ia的数据被汇总到比较器9中，比较器9同样与调节单元6相连。C形弓架1的位置用Yc表示。该调节单元6另外包括一监视装置10，该监视装置10不仅检测C形弓架1在一终端位置上的止挡，而且检测不安全的运行状态。不安全的运行状态例如是C形弓架1出不期望的高加速度a或遭受突然的或撞击式的运动阻力。在这种情况下要把电动机7关掉。
在图1所示的实施方式中，第一发送器4被设计为设置在摄像系统3上的舷栏杆(Reling)的形式，也称为伺服舷栏杆，该舷栏杆原则上具有常规的手柄形状。另外，示例性地示出了设置在C形弓架1上或设置在X射线源2上的其它发送器4a，4b，4c的不同实施方式。为了调整所述方位角α和轨道角，操作者仅需要一个优选设计为弓形舷栏杆的、与一些未详细示出的力或行程接收器配合作用的发送器4，4a，4b，4c，该发送器直接设置在C形弓架1上和/或设置在一个与该C形弓架机械连接的构件上。通过操作该发送器4，4a，4b，4c给出沿操作方向调整C形弓架1的速度。
发送器4，4a，4b，4c配有防意外事故开关5，5a，5b，5c，这些防意外事故开关5，5a，5b，5c尤其构造为紧凑按键的形式设置在各发送器4，4a，4b，4c旁并用于断开发送器4，4a，4b，4c，以便防止在无意中引发对C形弓架1的安全临界的调整。可以沿任意方向对发送器4，4a，4b，4c施加操纵力Fb，同时通过由发送器4，4a，4b，4c反作用于操作者的力而得到反馈效应，该反馈效应给操作者这样的感觉，即，C形弓架1以一个小于其实际重量的重量运动。该C形弓架1连同连接的X射线源2以及同样连同连接的摄像系统3不必按照同心系统的概念平衡重量。相反为了使总体重量保持较小，优选取消重量平衡。
图2所示实施方式的功能基本上相当于上述实施方式。但是区别在于在图2所示的装置中所述发送器4设计为直接设置在C形弓架1上的感应外壳(Sensorhaut)。该感应外壳起到感应皮肤的作用，即，直接探测由操作者施加到C形弓架1上的作用力并提供相应的反馈。设计为感应外壳的发送器4包围C形弓架1的可从外部通达的部分表面，至少是与X射线源2及摄像系统3相邻的区域。
在图3所示的实施方式中在C形弓架1的表面上未设置传感器。取而代之的是在C形弓架1的悬挂装置12中借助至少一个中心传感器11来采集作用力。该中心传感器11识别由操作者施加在C形弓架1上的作用力并将这些作用力转换成用于调节单元6的信号。以这种方式整个C形弓架1包括与之连接的X射线源2和摄像系统3几乎作为一个操作件起作用。操作者可以在好像没有伺服支持、但具有更小重量的情况下移动该C形弓架1。
权利要求
1.一种可电动机调整的X射线仪，其具有一个C形弓架(1)和一个由操作者为了调节该C形弓架(1)而操作的、与该C形弓架(1)机械连接的发送器(4，4a，4b，4c)，其中同一个发送器(4，4a，4b，4c)既用于调整所述C形弓架(1)的方位角(α)，也用于调整该C形弓架(1)的轨道角()，其特征在于，所述发送器(4)设计为设置在所述C形弓架(1)上的、围绕该C形弓架的外周面的感应外壳。
2.一种可电动机调整的X射线仪，其具有一个C形弓架(1)和一个由操作者为了调节该C形弓架(1)而操作的、与该C形弓架(1)机械连接的发送器(4，4a，4b，4c)，其中同一个发送器(4，4a，4b，4c)既用于调整所述C形弓架(1)的方位角(α)，也用于调整该C形弓架(1)的轨道角()，其特征在于，所述C形弓架(1)与一作为发送器(4)的中心传感器(11)配合作用，通过该中心传感器(11)可采集在该C形弓架(1)的一悬挂装置(12)中的作用力。
3.如权利要求1或2所述的X射线仪，其特征在于，通过操作所述发送器(4，4a，4b，4c)可预先给定调整所述C形弓架(1)的速度。
4.如权利要求2所述的X射线仪，其特征在于，所述发送器(4，4a，4b，4c)作为伺服舷栏杆与所述C形弓架(1)和/或固定在该C形弓架(1)上的X射线源(2)或摄像系统(3)机械连接。
5.如权利要求1至4中任一项所述的X射线仪，其特征在于，除了所述发送器(4，4a，4b，4c)外，该X射线仪还具有用于调整所述C形弓架(1)而操作的防意外事故开关(5，5a，5b，5c)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的X射线仪，其特征在于，该X射线仪设有用于监视所述C形弓架(1)的运动状态的监视装置(10)。
全文摘要
本发明公开了一种可电动机调节的X射线仪，其具有一个由操作者为了调节C形弓架(1)而操作的、与该C形弓架(1)机械连接的发送器(4，4a，4b，4c)，该发送器既用于调整C形弓架(1)的方位角(α)，也用于调整该C形弓架(1)的轨道角(φ)。按照本发明，通过操作发送器(4，4a，4b，4c)可预先给定调整C形弓架(1)的速度。
文档编号A61B6/00GK1654013SQ20041007588
公开日2005年8月17日 申请日期2004年10月14日 优先权日2003年10月14日
发明者尤多·海因茨, 彼得·诺格尔 申请人:西门子公司