占用减小空间的放射成像设备的制作方法

文档序号:12731954阅读:219来源:国知局
占用减小空间的放射成像设备的制作方法与工艺

这里的示例性方案涉及一种放射成像设备,该放射成像设备包括:床,限定主方向;承载结构,适于支撑处于升高位置的床,限定承载结构与床之间的自由室;台架,适于执行放射成像,限定位于定位平面的伸展的圆形轨迹。

特别地,至少一些这里的示例性方案涉及一种特殊设备,该设备在医疗/兽医领域中是有用的,以获得患者的至少一部分内部解剖结构的图像,从而进行关于所述患者的分析、诊断或其它评估。



背景技术:

已知,目前市场上销售的放射成像设备具有一标准结构,包括:床,患者位于其上,以便执行对患者的图像扫描;以及台架,其容纳发射X射线的源和接收X射线的探测器。

考虑到需要包含源、探测器和移动设备,台架笨重且特别地具有至少1.5米的直径,因此不能经过医院现有的门或其它通道调动(maneuver)。因此,如果需要执行放射成像来证实成功的手术结果,则必须将患者从手术台上提升,将患者放在床上,将患者移动至医院的另一处、装设有成像设备的房间,再次提升,然后将患者放在放射成像设备的床上。如果从放射成像反映出需要进一步手术,在这种情况中,患者可能需要被移回手术房间,则这个过程还会更复杂。此外,这样的调动经常引起患者的问题,因此需要用特殊照顾和专业知识来执行。结果,执行上述调动所需的时间长度增加。



技术实现要素:

与上述有关的现有局限性(以及其它局限性)可以通过操作放射成像设备的方法来克服,或者通过根据该方法操作的系统、装置和计算机程序来克服。简单地说,且一般来说,本公开针对放射成像设备的多个实施例。

公开了一种具有床、可折叠台架(gantry,桶架)的放射成像设备以及操作该放射成像设备的方法。在一实施例中,该放射成像设备易于调动患者以及降低对患者的风险。此外,该设备可以使涉及患者的调动减少。该放射成像设备还可以使对患者执行不同的分析/操作方便快捷。

根据一实施例,放射成像设备包括:床,沿主方向延伸;以及承载结构,适于将床支撑在升高位置。自由室限定在承载结构与床之间。该设备还包括:台架,具有位于定位平面上的伸展的圆形轨迹,并且台架具有发出放射线的源以及接收放射线的探测器。台架包括容置源和探测器的外壳。外壳包括静弧形模块和第一动弧形模块。还具有旋转机构,其连接到台架以使台架关于床旋转,并且连接到承载结构以改变定位平面关于主方向的倾斜。如下所述,在一实施例中,连接到台架的旋转机构可以安置在自由室中并附接到承载结构。还具有至少一个运动伸展机构,连接到台架的外壳。运动伸展机构能够使第一动弧形模块相对于外壳的静弧形模块平移。第一动弧形模块的移动改变外壳和台架的角度延伸(angular extension)。

根据一实施例,放射成像设备包括床和支撑床的承载结构。该系统还包括限定伸展的主轴线的台架。台架具有:源,适于发出放射线;以及探测器,具有适于探测放射线的感光表面(sensitive surface)。台架还具有:内置内引导部,适于使探测器绕限定内部滑动轨迹的伸展的主轴线旋转;以及内置外引导部,适于使源绕限定外部滑动轨迹的伸展的主轴线旋转。在一实施例中,从源到伸展的主轴线的距离大于从探测器到伸展的主轴线的距离。台架还包括外壳,外壳容纳源、探测器、内置内引导部和内置外引导部。

在一实施例中,从源到伸展的主轴线的距离在大约900mm与大约480mm之间,以及从探测器到伸展的主轴线的距离在大约600mm与大约300mm之间。这些距离可以改变10%。

在放射成像设备的一实施例中,至少一个运动伸展机构沿伸展的圆形轨迹平移第一动弧形模块。

放射成像设备可以包括休息构型,在休息构型中,定位平面大体上平行于主方向,以及其中第一动弧形模块与静弧形模块大体上重叠。在这个构型中,外壳的角度延伸大体上等于静弧形模块的角度延伸。此外,放射成像设备可以包括第一工作构型,其中定位平面大体上垂直于主方向,以及其中第一动弧形模块至少部分地从静弧形模块突出。当第一动弧形模块至少部分地从静弧形模块突出时,外壳的角度延伸大于静弧形模块的角度延伸。设备的休息构型和工作构型可以具有多种构型。

在休息构型中,台架至少被部分容置在自由室中。在一个实施例中,台架在自由室内完全折叠。此外,在第一工作构型中,台架的定位平面可以大体上垂直于主方向。

在一个实施例中,台架的外壳包括:第一动弧形模块,设置在静弧形模块的第一端;以及第二动弧形模块,设置在静弧形模块的第二端。在这个实施例中,至少一个运动伸展机构能够使第一动弧形模块和第二动弧形模块沿相反方向移动。在一实施例中,至少一个运动伸展机构适于使第一动弧形模块和第二动弧形模块独立移动。还可以设想,第一动弧形模块和第二动弧形模块可以相对于静弧形模块被手动移动。

而且,设备可以包括第二工作构型,其中台架的定位平面大体上垂直于主方向,并且第一动弧形模块和第二动弧形模块的端部达到相互接触位置且外壳与台架的角度延伸大约为360°。这里所述的所有角度的改变均可以高达10%。

在放射成像设备的一个实施例中,第一动弧形模块和第二动弧形模块可以具有沿伸展的圆形轨迹计算的大体上等于90°的角度延伸,而静弧形模块可以具有在大约180°与大约210°之间的角度延伸。这里所述的所有角度的改变均可以高达10%。

在又另一实施例中,放射成像设备可以包括:至少一个覆盖块体,至少在放射成像设备处于休息构型时设置在静弧形模块的一端。当设备处于休息构型时,第二覆盖块体可以设置在静弧形模块的另一端。

在又另一实施例中,内置内引导部包括:内部弧形引导部,与第一动弧形模块集成在一起并限定内滑动轨迹。具有至少一个内运载体(inner cart),其被约束到探测器以使探测器沿内部弧形引导部移动。在这个实施例中,内置外引导部包括:弧形外引导部,与第二弧形动模块集成在一起并限定外滑动轨迹。还具有至少一个外运载体,其被约束到源且适于沿外部弧形引导部移动发射源。内部弧形引导部和外部弧形引导部可以具有在大约180°与210°之间的角度延伸。内部弧形引导部可以被束缚到限定第一突出部的第一动弧形模块,而外部弧形引导部可以被束缚到限定第二突出部的第二动弧形模块。在一个实施例中,第一突出部具有大约90°的角度延伸,而第二突出部具有在大约10°与大约20°之间的角度延伸。这里所述的所有角度的改变均可以高达10%。

在一个实施例中,放射成像设备包括设置在台架与承载结构之间的补偿构件。补偿构件可以适于限定源和探测器绕伸展的主轴线的附加旋转。在一个示例中,附加旋转的角度延伸加上由内置原动机(internal mover)限定的源和探测器的旋转的角度延伸等于大约360°。此外,源和探测器的旋转的角度延伸可以为大约180°。

结合附图(附图经由示例示出了多个实施例的特征),其他特征和优点从以下具体描述中将变得显而易见。

附图说明

根据示例性实施例进一步描述在此所声明和/或所述的教示。参考附图具体描述这些示例性实施例。这些实施例是非限制性的示例性实施例,其中相同的附图标记在所有附图的多个视图中表示相似的结构,在附图中:

图1a至图1e示出根据本发明的放射成像设备的立体图;

图2a至图2c是图1至图1e的操作顺序的一部分的正视图;

图3a和图3b示出根据本发明的放射成像设备的组件;

图4a和图4b示出设备的另一子组件;以及

图5示出设备的又一子组件。

具体实施方式

每个在此公开的特征和教示均可以被单独利用,或者结合其它特征和教示来提供占用减小空间的放射成像设备。参考附图,以单独和结合的方式更详细地描述运用多个这些附加特征和教示的代表性示例。这个具体描述仅用于教授本领域技术人员更多实践本教示的方案,而非限制权利要求的范围。因此,在具体描述中的上述特征的组合没有必要在最广泛地意义上实践教示,而是仅特别描述本教示的代表性示例。

在以下描述中,仅为了说明的目的,列出特定术语以提供本公开的全面理解。但是,对于本领域技术人员很明显的是,这些特定细节中的每个细节均不需要实践本公开的教示。

而且,代表性示例的多个特征并非通过特殊且明确枚举的方式结合,以此提供本教示的附加有利实施例。还应该特别注意的是,多组实体的所有取值范围或标志公开了每个用于原始公开的目的的可能的中间值或中间实体。还应该特别注意的是,图中所示的部件的尺寸和形状被设计为有助于理解如何实践本教示,但并非意味着限制示例中所示的尺寸和形状。在本文中,测量值、数值、形状、角度和几何参考(如垂直关系或平行关系),当结合如“大约”等词语或其它类似术语、如“大致”或“大体上”时,应该被解释为允许测量误差或由于生产和/或制造过程而存在的其它误差,并且可以在10%的范围内变化。

参考图1a至图5,附图标记1整体上指代放射成像设备。

该设备用于医疗和兽医应用,用以执行患者的至少一部分内部构造(anatomy,解剖)的放射成像。特别地,放射成像设备1用于兽医领域,以执行X射线、CT扫描、荧光检查(fluoroscopy)和其它放射成像检查。

简单来说,成像设备1包括:控制单元1a(如图1e所示),适于控制设备1的功能;床20,限定主方向(或延伸轴线)20a和支撑表面20b,支撑患者;台架30,适于执行患者的至少一部分的放射成像且限定伸展的主轴线30a,伸展的圆形轨迹30b在定位平面30c中的中心恰好在伸展的轴线30a上;以及承载结构40,适于支撑台架30且以升高位置支撑床20,并且限定自由室40a。

床20限定主轴线方向20a,该主轴线方向20a大体上平行于伸展的主轴线30a且特别地与伸展的主轴线30a重合。床20还具有支撑表面20b,支撑表面20b大体上平行于伸展的主轴线30a且特别地设置成几乎与成像设备1的支撑表面平行。

控制单元1a可以通过无线连接和/或通过电缆1b(如图1e所示)连接到设备1的其它部件。控制单元1a可以控制并命令放射成像设备1。更具体地,控制单元1a可以控制台架30及其移动。控制单元1a可以包括:控制板(command board,命令板),该控制板能够自动控制并命令放射成像设备1和任何适于允许操作员命令放射成像设备的界面部件(例如,触摸屏、键盘、操纵杆等)。

承载结构40包括:基部41,适于支撑台架30;至少一个支柱42,优选为两个支柱42,适于将床20支撑在相对于基部41的升高位置;移动轮43,优选为可枢转的,适于设置在安置设备1的地面与基部41之间,以使设备1能够移动;以及致动器44,适于使床20相对于基部41移动。

基部41和至少一个支柱42限制并限定室40a。具体地,室40a的底部(靠近地板)由基部41界定;侧面由支柱42界定;与第一侧面相对的第二侧面(如果存在的话)由第二支柱42界定;以及可选地,顶部由床20界定。因此,自由室40a包括两个相对的敞开表面,其中通过敞开表面进入自由室40a。

致动器44设置在床20与每个支柱42之间,从而通过大体上垂直于主方向20a的平移运动改变室40a的延伸。替代性地,致动器44通过床20绕与方向20a大体平行的轴线的旋转运动来改变内部的室40a。

设置在基部41与台架30之间的放射成像设备1包括:旋转机构50,适于使台架30绕旋转轴线50a旋转;以及平移构件60,适于使台架30沿与主方向20a大体上平行的平移轴线60a移动(图1e)。

平移机构60设置在基部41与台架30之间,并包括:线性引导部61,优选为机动化的,适于控制沿所述平移轴线60a的平移;滑架62,连接到台架30并适于沿线性引导部61滑动,从而平移所述台架30。

我们强调的是,平移机构60还可以允许手动进行沿平移轴线60a的平移。在这个示例中,平移机构60包括:滑架62,连接到台架30以使其沿线性引导部61滑动,从而平移台架30。

旋转机构50设置在平移机构60与台架30之间,并适于使台架30相对于旋转轴线50a旋转,其中旋转轴线50a是大体上横断的(transverse)且特别地大体上垂直于主方向20a。

旋转机构50包括:固定板51,适于连接到滑架62;机动板52,连接到台架30;销、轴承或其它类似的限定旋转轴线50a的旋转元件;以及,优选地,控制杆53,适于由操作员保持,因而允许所述操作员相对于固定板51手动控制机动板52以及台架30绕旋转轴线50a的旋转。作为控制杆53的替代,旋转机构50可以包括适于控制所述台架30的旋转的马达。

特别地,控制杆53适于连接到板51和52中设置的孔,从而为台架30限定:第一旋转阻挡位置,其中伸展的主轴线30a大体上平行于主方向20a,并且伸展的圆形轨迹30b和定位平面30c大体上垂直于主方向20a;以及第二旋转阻挡位置,其中伸展的主轴线30a大体上垂直于主轴20a,并且伸展的圆形轨迹30b和定位平面30c大体上平行于方向20a。更特别地,杆53额外地限定第三旋转阻挡位置,其中伸展的主轴线30a大体上平行于主方向20a,伸展的圆形轨迹30b和定位平面30大体上垂直于主方向20a,但台架30相对于第一位置旋转180°。

借助旋转机构50可旋转的台架30包括:源31,适于发出放射线、优选为X射线,并将传播的中心轴线31a限定为优选地垂直于主方向20a和30a;探测器32,适于接收穿过患者身体和床20之后的放射线;至少一个内置原动机,能够使源31和探测器32绕伸展的主轴线30a旋转,并且为探测器32限定内滑动轨迹33a,并为源31限定与内轨迹33a不同的外滑动轨迹34a;以及外壳35,适于将源31、探测器32和原动机基本上容纳在内部。

探测器32包括:至少一个第一传感器32a,适于选择性进行断层摄影或荧光检查,并限定适于检测放射线的第一感光表面32b;至少一个第二传感器32c,适于执行X射线,并限定适于检测放射线的第二感光表面32d;以及移动装置,适于使第一传感器32a和第二传感器32c相对于源31移动。

特别地,第一传感器32a包括平板,而第二传感器32c包括:至少一个线性传感器,特别地,包括相互并排定位的两个线性传感器,以及更特别地,包括限定大体上共面的第二感光表面32d的两个线性传感器。替代性地,第二传感器32c包括一个或多个矩形传感器或其它传感器。在其它实施例中,其它类型的传感器可用作传感器32a和32c,以及第二传感器32c可以包括多于两个传感器或少于两个传感器。替代性地,第二传感器32c包括一个或多个矩形传感器或其它传感器。

在一些情况中,探测器32可以设想为第三传感器(图中未示出),优选地,由直接光子计数传感器(direct photonic counting sensor)组成。

移动装置适于使传感器32a和32c相对于源31移动,且限定:第一有效构型(first active configuration),其中仅第一传感器32a能够接收由源31发出的放射线;以及第二有效构型,其中仅第二传感器32c能够接收所述放射线。

特别地,移动设备通过以下方式移动探测器32a和32c:在每个有效构型中,感光表面32b和32d大体上垂直于传播轴线31a,从而使源31到探测器32a和32c的距离保持不变,以及更特别地,使源31到表面32b和32d的距离保持不变。

而且,在探测器32设想为所述第三传感器的情况下,移动装置通过与以下所述相同的方式移动三个传感器:限定第三有效构型,在第三有效构型中,仅第三传感器能够接收由源31发出的放射线;其中,所述第三传感器的感光表面大体上垂直于传播的中心轴线31a;以及其中,源31到第三传感器的距离,更特别地,源31到其感光表面的距离等于在其它有效构型中由所述源31以及其它表面32b和32d所限定的距离。

如图4a和图4b所示,移动装置包括:承载体32e,适于支撑探测器32a和32c;以及马达32f,优选为电动机,适于使探测器32a和32c沿旋转轴线32g旋转,优选地,旋转轴线32g大体上垂直于所述传播轴线31a,以及更优选地,基本上平行于或替代性地垂直于主方向20a。

特别地,探测器32a和32c的旋转的幅度大体上等于90°或180°,从而在第一有效构型(图4a)中,第一表面32b大体上垂直于传播的中心轴线31a,以及第二表面32d大体上平行于传播的中心轴线31a;而在第二有效构型(图4b)中,第二表面32d大体上垂直于中心轴线31a且到源31的距离与前述构型中所述源与第一表面32b之间的距离相同。

外壳35形成台架30的外体,因此,它限定台架30的尺寸,特别是台架30的角度延伸(angular extension)。

外壳35是伸缩型,因此台架30是伸缩型,外壳35和台架30适于沿伸展的圆形轨迹30b延伸变化,以便为放射成像设备1限定至少一个休息构型(rest configuration)和至少一个工作构型。

在休息构型(图1a和图2a)中,壳体35和台架30收缩并具有最小的角度尺寸。因此,在这个休息构型中,外壳35、台架30和定位平面30c限定圆弧,该圆弧大体上以伸展的主轴线30a为中心并具有例如大约小于270°的角度延伸。特别地,所述圆弧具有大约小于240°的角度延伸,更特别地小于大约210°,以及还更特别地大约等于190°。

而且,在休息构型中,即使由于旋转机构50,台架30和伸展的轨迹30b仍限定与主方向20a大体上平行的定位平面30c;而且,台架30(适当地为30)至少部分被容纳在自由室40a中,以及优选地整个被容纳在自由室40a中,从而将设备1的整体尺寸减小到最小值,结果使支撑表面20b大体上整洁并容易从任意位置接近。

在至少一个工作构型(图1c-图1e和图2c)中,外壳35和台架30的角度延伸大于休息构型的角度延伸,以便至少部分环绕床20的至少一部分和所述床20上的患者的至少一部分。此外,由于旋转机构50,外壳35和台架30相对于休息构型旋转,以此使定位平面30c大体上横向于主方向20a。具体地,在这个构型中,外壳35和台架30相对于休息构型旋转大约90°,以及所述平面30c几乎垂直于主方向20a且轴线30a基本平行于所述主方向20a。

除了所述构型之外,放射成像设备1还限定至少一个补充工作构型,其中外壳35和台架30的角度延伸大体上类似于上述工作构型的角度延伸,且定位平面30c大体上垂直于主方向20a,但其绕旋转轴线50a相对于工作构型旋转大约180°,从而使台架30面向与所述工作构型相反的方向。

而且,成像设备1限定最大延伸的工作构型(图1d-图1e和图2c),还限定最大延伸的补充工作构型,其中外壳35和台架30大体上闭合,因此它们具有大体上为360°的伸展轨迹圆30b和角度延伸。

为了限定所述构型,外壳35包括:至少两个模块,具有与圆形轨迹30b大体上重合的优选延伸轨迹并具有不同的延伸横截面以能够相互插入。

具体地,外壳35包括:静弧形模块35a,适于连接到旋转机构50;至少一个动弧形模块,优选为至少两个,具有比静模块35a小的横截面以被容纳在其中;以及至少一个运动伸展机构35b,适于使动模块相对于静模块35a沿伸展的圆形轨迹30b移动,以便使外壳35能够在360°与静弧形模块35a的角度延伸之间呈现(assume)任何角度延伸。

优选地,静弧形模块35a和至少一个动弧形模块限定一内部体积,其中无论静弧形模块35a与至少一个动弧形模块之间的相对位置如何,源31、探测器32、内置原动机33和34总是被容纳在该内部体积中。

更具体地,外壳35包括:静弧形模块35a;第一动弧形模块35c,安置在静模块35a的端部;第二动弧形模块35d,安置在静弧形模块35a的相对端并且大体上彼此对称;运动伸展机构35b,能够使两个动模块35c和35d相对于静模块35a、沿圆形伸展的轨迹30b并且沿相反方向相互独立移动,从而在达到最大延伸的工作构型中,第二模块35c和35d达到相互接触。

我们指定,静弧形模块35a被称为相对于动模块35c和35d(相对于静弧形模块35a移动)静止。因此,显然静模块35a可以通过例如旋转机构50和/或平移机构60与动模块35c和35d一起移动。

静模块35a以及动模块35c和35d大体上具有与圆形伸展的轨迹30b差不多重合的相同的伸展轴线。

动弧形模块35c和35d具有与静模块35a不同的横截面,以便至少部分重叠静模块35a。具体地,动模块35c和35d的横截面小于静弧形模块35a的横截面,以使动模块被容纳在静弧形模块内。

运动伸展机构35b适于使每个动弧形模块35c和35d相对于静模块35a移动,以改变在静弧形模块35a中叠加且特别地容纳的每个动模块35d的一部分的延伸。

特别地,在休息构型(图1a和图2a)中,机构35b适于将每个动弧形模块35c和/或35d设置成完全定位在静模块35a内,从而使台架30的角范围大体上等于静模块35a的角范围。优选地,在休息构型中,动模块35c和35d完全在外壳35内且大体上彼此接触。

与之相反,在至少一个工作构型(图1d和图2c)中,并且如果有的话,在至少一个补充工作构型中,运动伸展机构35b使每个动弧形模块35c和35d从静模块35a突出,从而使台架30的角范围大于静模块35a的角范围,准确地说,差不多等于静模块35a的角范围加上每个动模块35c和35d从静模块35a突出的部分的角范围。

运动机构35b(图5)是机械的,以及例如包括:至少一个齿条35e,大体上设置在每个动模块35c和35d上并大体上沿伸展的圆形轨迹30b延伸;以及至少一个机动化齿轮35f,铰接到静弧形模块35a,与齿条35e啮合,以控制动模块35c和35d沿所述轨道30b的运动。

替代性地,机构35b可以使每个模块35c和35d通过带、弧形致动器(或者在另一替代性方案中,它可以是磁吸式)相对于模块35a移动。

为了隐藏模块35a、35c和35d之间的运动伸展机构35b,每个动弧形模块35c和35b设置有:凹陷部,限定用于运动35的容置通道35g。

为了使上述构型,具体地,源31和探测器32以及一个或多个内置原动机具有大体上不大于静模块35a的角度延伸,以及具体地,大体上小于静模块35a的角度延伸。

优选地,为了以独立的方式移动源31和探测器32,台架30包括:内置内原动机33,为探测器32限定内滑动轨迹33a;以及内置外原动机34,为源31限定与外滑动轨迹33a不同的外滑动轨迹34a。

滑动轨迹33a和34a具有中心在轴线30a上的圆形形状,以便移动源31和/或探测器32而基本不改变其与伸展的主轴线30a的距离。优选地,滑动轨迹33a和34a位于大体上垂直于伸展的主轴线30a且大体上平行于定位平面30c的单个平面上。

具体地,外滑动轨迹34a和内滑动轨迹33a限定源31到伸展的主轴线30a的距离大于探测器32(即感光表面32b或32d)到伸展的主轴线30a的距离。具体地,外滑动轨迹34a限定源31到伸展的主轴线30a的距离大体上在1100mm与300mm之间,特别地在900mm与480mm之间;而内滑动轨迹33a限定探测器32的感光表面到伸展的主轴线30a的距离大体上在900mm与150mm之间,具体地,在600mm与300mm之间。

每个内置原动机33和34包括:弧形引导部;以及至少一个运载体(cart),适于使其沿弧形引导部移动。

具体地,内置内引导部33包括:内部弧形引导部33b,与第一动模块35c集成在一起并限定滑动轨迹33a;以及至少一个机动化的(电气的)内运载体33c,优选地为循环球式的,被约束到探测器32且适于使其沿内部弧形引导部33b移动,且因此沿内部轨迹33a移动。内置外引导部34包括:弧形外部引导部34b,与第二动模块35d集成在一起并限定滑动轨迹34a;以及至少一个机动化的(电气的)外运载体34c,优选地为循环球式的,被约束到源31且适于使其沿外部弧形引导部34b移动,且因此沿外部轨道34a移动。

应该强调的是,在一些情况中,在每个动模块35c和35d上可以具有开口,使引导部33b和34b加倍;齿条可以在弧形引导部33b和34b上获得,具体地在与运载体33c和34c相反的一侧上获得;以及机构35b的齿轮通过所述开口啮合齿条,以便通过作用在弯曲引导部33b和34b上来控制动弧形模块35c和35d的运动。

每个弧形引导部33b和34b均具有至少等于180°的角度延伸,因此内置原动机33和34能够使源31和/或探测器32以0°与差不多180°之间的角度旋转。特别地,弧形引导部33b和34b具有大体上被包括在180°与210°之间、优选地在190°与200°之间的角度延伸。

内部弧形引导部33b接合地束缚到第一动模块35c,以便将第一内部突出部33d和第二内部突出部33e限定在所述第一模块35c的相反侧并相对于所述第一模块35c限定它们。在休息构型(图3a)中,第一内部突出部33d与第二动模块35d重叠且第二内部突出部33e相对于动模块35c和35d呈悬臂式;并且在最大延伸的工作构型(图3b)中,第一内部突出部33d相对于动模块35c和35d呈悬臂式且第二内部突出部33e与第二动弧形模块35重叠。

外部弧形引导部34b接合地束缚到第二动模块35d,以便将第一外部突出部34d和第二外部突出部34e限定在所述模块35d的相反侧且相对于所述模块35d限定它们。在休息构型(图3a)中,第一外部34d与第一动模块35c重叠且第二外部突出部34e相对于动模块35c和35d呈悬臂式;并且在最大延伸的工作构型(图3b)中,第一外部突出部34d相对于动模块35c和35d呈悬臂式且第二外部突出部34e与第一动模块35c重叠。

优选地,第一突出部33d和34d以及第二突出部33e和34e分别具有大体上等于90°和10°-20°的角度延伸。

在一些情况中,内置原动机33和34可以移动,以便能够通过引导部33b和34b沿轨迹33a和34a且相对于动模块35c和35d的移动而使源31和探测器32大体上以0°与180°的角度之间或大体上以至少360°的角度移动。因此,每个原动机33和34均可以包括:控制组,适于沿滑动轨迹33a和34a相对于外壳35(且具体地,移动动模块35c和35d)移动弧形引导部33b和34b。

特别地,控制组为每个内置原动机33和34限定:收缩状态,其中内部弧形引导部33b和外部弧形引导部34b基本上完全分别与第一动模块35c和第二模块35d重叠;以及展开状态,其中弧形引导部33b和34b至少部分地从相应的动模块35c和35d突出。

控制组适于借助磁场移动弧形引导部33b或34b,并且控制组包括:磁体,固定在动模块35c和/或35d上,适于控制弧形引导部33b或34b与连接到所述弧形引导部33b或34b的永磁体相互作用。替代性地,控制组适于机械地移动弧形引导部33b或34b,并且控制组包括:机动化齿轮,优选地铰接到弧形引导部33b或34b,并适于与动弧形模块35c和/或35d上获得的齿条啮合。

在这种情况中,弧形引导部33b或34b具有差不多在90°与110°之间的角度延伸。

在一些情况中,内置原动机33和34可以是伸缩式,因此,能够通过源和探测器的沿轨迹33a和34a的角度延伸的变化而使源和探测器移动大体上在0°与180°之间的角度。因此,每个原动机33和34均可以包括:附加弧形引导部,差不多沿轨迹30b延伸并置于弧形引导部33b或34b与运载体33c或34c之间,以使所述运载体33c和34c能够在附加弧形引导部上滑动;以及控制组适于通过使其中一个附加弧形引导部相对于相应弧形引导部33b和34b、因此相对于外壳35移动,而改变内置原动机33或34沿滑动轨迹33a和34a的延伸。

在这个情况中,每个引导部33和34的控制组限定:收缩状态,其中附加弧形引导部大体上完全重叠相应的弧形引导部33b或34b以及动模块35c或35d;以及展开状态,其中附加弧形引导部至少部分从相应的弧形引导部33b或34b以及动模块35c或35d突出。

此外,控制组限定:内置原动机33和/或34,设有行程翻倍机构(stroke-multiplying mechanism),以此获得相对于输入速度的较大幅度的输出速度,优选地为两倍幅度。因此,控制组包括:齿条,在动弧形模块35c和/或35d或34b上获得;附加齿条,在弧形引导部33b或34b上获得;以及机动化齿轮,优选地铰接到附加弧形引导部并适于与两个齿条啮合,这两个齿条决定附加引导部的速度(输出速度)的幅度是齿轮的输入速度的幅度的两倍。

在这个情况中,每个弧形引导部33b和34b以及附加引导部均具有大体上相同的角度延伸,优选地差不多在90°与110°之间。

最后,在外壳35内,台架30包括:传感器移动系统36,位于探测器32与内置内引导部33的运载体33c之间,并能够平移探测器32,以使感光表面32b和/或32d保持差不多垂直于传播轴线31a。

传感器移动系统36适于沿大体上垂直于传播轴线31a且详细地垂直于伸展的主轴线30a的标记轴线(flagging axis)36a平移探测器32。特别地,传感器移动系统36适于使探测器32相对于传播轴线31a与感光表面32b或32d相交的位置平移,平移量大体上在±400mm与±50mm之间、优选地在±400mm与±300mm内。

传感器移动系统36包括:摆动引导部36b,限定摆动轴线36a;摆动游标36c,支撑探测器32且能够沿摆动引导部36b滑动;以及摆动马达36d,优选地为电动的,适于命令摆动游标3c沿摆动引导部36b的运动。

最后,成像设备1适当地包括:补偿构件70,设置在台架30与旋转机构60之间并适于旋转台架30,以促进源31和探测器32关于床20、因而关于患者的完整旋转;以及一个或多个一体的或可移除地附接的覆盖块体80,优选为两个,适于在设备1处于闭合构型时密封台架30的端部,具体地密封动模块35c和35d的端部。

补偿构件70适于在台架30至少处于第一旋转阻挡位置或第三旋转阻挡位置时,使源31和探测器32绕与主方向20a基本上平行的轴线旋转,且具体地绕伸展的主轴线30a旋转。

所述附加旋转的幅度使得由内置原动机33和34限定的旋转的幅度加由构件70限定的附加旋转的幅度使源31和探测器32能够实现绕伸展的主轴线30a、床20、以及因此绕患者的至少一次完整旋转。具体地,所述旋转的总和至少等于360°,以及优选地大体等于360°。附加旋转的幅度等于大体上包括在100°与220°之间的角度,优选地,大体上包括在145°与200°之间的角度,以及更优选地,大体等于180°的角度。

补偿构件70因此包括:至少一个齿条71,具有一轨迹,大体上以圆周弧(中心在伸展的主轴线30a上)的形状延伸;至少一个机动化齿轮或其它类似设备,适于与齿条71啮合,以便控制台架30的旋转。

特别地,所述机动化齿轮连接到机动板52,而齿条71在外壳35的外表面上获得,更确切地说,在位于面向旋转机构50的表面上的静弧形模块35a的外表面上。

发明人强调,在一些情况中,源31和探测器32被一体地约束到台架30,在这种情况中,台架30没有手柄33和34,而补偿构件70是能够旋转源31和探测器32的仅有的设备。

在这种情况中,源31与静弧形模块35a或动模块35c和35d中的一个集成为一体;以及探测器32可以与动模块35c和35d中的一个牢固地集成在一起或集成到静模块35a,以便在有效构型中被设置在弹簧31的相反侧。

补偿构件70限定附加旋转的幅度,大体上等于基本比180°大、特别是至少基本为360°的角度。

构件70(因此,除了齿条和至少一个机动化齿轮之外)还具有附加齿条,附加齿条具有中心大体上在轴线30a的普遍延展(prevalent development)上的圆弧的延展轨迹(development trajetory)。

具体地,为了使动模块35c和35d闭合,附加齿条可以具有与齿条71不同的半径,因此,机构补偿部(organ compensation)70可以提供能够接合控制台架30的旋转的附加齿条的补充机动化齿轮。

每个覆盖块体80包括:保护部81,由板、板条系统或适于重叠静模块35a的一部分的其它元件;以及马达(图中未示出),适于使保护部81相对于动模块35c和35d的端部、进而相对于台架30的端部移动。优选地,马达是电动机并且借助相对于与伸展的圆形轨迹30b的定位平面30c大体上垂直的轴线的旋转运动而移动保护部81。

特别地,马达适于使保护部81与台架30的端部重叠,在设备处于休息构型或特征在于台架30的延伸大体上小于360°的工作构型时,闭合台架30,而在设备1处于工作构型且台架基本上闭合时,即当台架30限定闭合环且因而具有等于360°的延伸(以上限定的最大延伸的构型或者最大延伸的补充工作构型)时,使保护部81远离台架30的端部以至少允许台架30的正确伸展。

以下为上述放射成像设备的在结构层面上的功能。

最初,放射成像设备1处于休息构型(图1a和图2a),即台架30设置在自由室40a内,并且支撑表面20b实际上完全自由且大体上可从任何点接近支撑表面20b。

实际上,在所述休息构型中,台架30具有外壳35,动弧形模块35c和35d基本上完全被容纳在静弧形模块35a内,且原动机33和34重叠到静模块35a或者(如果可能)处于收缩状态。

操作员使患者位于床20上并控制进入所需工作构型的移动(图1d和图2c)。

特别地,操作员使用旋转机构50将台架30旋转大约90°,以便将定位平面30c设置成大体上垂直于主方向20a。接下来,外壳35且因而台架30沿着伸展的圆形轨迹30b平移,直到呈现所需角度延伸。

更特别地,如果台架30基本上闭合,并呈现大约360°的延伸,则每个覆盖块体80移动保护部81而使动模块35c和35d的端部自由,以及因而使台架30的端部自由。

应该强调以下情况:在这个构型的改变期间,两个动弧形模块35c和35d沿着伸展的圆形轨迹30b以相反的旋转方向旋转,将弧形引导部33b和34b放置在相对于轴线30a的普遍的(prevalent)相反侧(图3b)。

当达到所需工作构型时,操作员选择患者身体的待分析的部分,因此,控制单元1a指示每个运载体33c和34c分别沿弧形引导部33b和34b滑动而使探测器32和源31位于所需位置。替代性地,运载体33c和/或34c的移动,以及因而探测器和/或源31的移动(除了各个引导部上的滑架33c和34c的运动之外)由上述控制组限定。

如果运载体33c和34c的移动不足以达到所需位置,因此不足以使源31和/或探测器32的角度位置处于待执行的成像类型的最优位置,则控制单元1a激活补偿构件70以旋转台架30,从而将源31和/或探测器32带到适当位置。

现在,无论经过控制单元1a自动或响应操作员所给出的命令,源31和探测器32均执行所需放射成像。

例如,如果操作员希望进行断层摄影和/或萤光镜检查,则放射成像设备1进入第一有效构型。

结果,马达32f通过以下方式使传感器32a和32c绕旋转轴线32g旋转:第一感光表面32c定位成大体上垂直于传播轴线31a并且处于由源31发出的放射线击中的位置。

在结束上述操作之后,源31和探测器32执行放射成像过程(无论自动执行或响应来自使用控制站30的操作员控制的命令而执行),同时平移机构60使台架30沿平移轴线60a移动而使设备1在待分析的整个部分上执行放射成像。

如果操作员希望使用第二传感器32c并且进而执行另一放射成像过程,则他控制变为第二有效构型的移动。

结果,马达32f通过以下方式使传感器32a和32c关于旋转轴线32g旋转:第一感光表面32b移动离开先前所处的位置。而且,所述旋转通过以下方式定位第二传感器32c:第二感光表面32d定位成大体上垂直于传播轴线31a,并且定位在源31发出的放射线击中且与第一表面32b相对于源31在先前构型中所呈现的距离相同的位置。

而且,如果需要360°成像,则在成像期间,内置原动机33和34以及构件70旋转源31和探测器32,以允许所述360°成像。

当放射成像过程完成时,操作员控制设备1返回至休息构型,并且接着,例如可以在不将患者移离设备的情况下为患者进行手术。

替代性地,如果第二放射成像过程是必要的,例如涉及探测器32以相反方向的平移,则操作员控制设备1的通过,使其首先进入休息构型,然后进入补偿工作构型,再执行第二次成像过程。

由于上述内容,可以理解的是,由于台架30的延伸和其关于床20的位置均变化,因此放射成像设备1可能在不用将患者从床20上移开的情况下为患者进行多个手术/分析。

在休息构型中,台架30实际上被完全容纳在自由室40a中,因而设备1所占的空间由床20和承载结构40限定,且因此该空间大体上与医院病床、即与一般用于将患者转移到医院内的其它区域或为患者进行手术的床相同。

而且,还由于内置原动机33和34的特定位移(具体为它们的特定位移)而实现了所述整体尺寸的减小。此外,由于内置原动机33和34构成新颖的弧形伸缩式引导部(其特征在于高伸展能力,即在一些情况中可以允许本体33b和34b以及源31或探测器32的旋转,旋转幅度大体上为所述引导部33和34的输入动作的幅度的两倍)的事实而获得该减小。

此外,在结构/医院内可容易地操纵设备1,设备1的尺寸在休息构型时类似于检查床的尺寸。

与已知成像设备不同,放射成像设备1能够容易且无障碍地穿过电梯门或医院中普遍存在的其它开口。

而且,成像设备1进行的图像采集是多功能的(versatile)。由于内置原动机33和34以及补偿构件70,源31和探测器32可以旋转360°,使得放射线(即中心轴线31a)相对于患者的倾斜角度可以按照所需的情况调节。

由于旋转机构50,成像设备1进行的图像采集也是多功能的,其中通过限定台架30的第二旋转阻挡位置和第三旋转阻挡位置,即设备1的两个工作构型,该旋转机构50使探测器32,具体地(在一个示例中)为线性传感器,以两个不同的图像采集方向使用。还可以采用其它类型的传感器来替换。

与已知设备相反,图像可仅通过台架沿单一方向平移的方式获得,借助设备1,台架30可以旋转180°,使得沿两个方向都能执行扫描,即可以在不需要移动患者的情况下执行特定放射成像。

而且,由于在设备1处于休息构型时密封台架30的端部的覆盖块体80,可以防止可能损害台架30的内置部件的任何血液、碎片或其它材料的进入。

此外,借助放射成像设备1来提供新颖的放射成像过程。

借助放射成像过程,仅在患者处于理想状态时执行分析,从而限制暴露于放射线的情况以及分析的费用。

具体地,在注入对比液体的情况下,放射成像过程允许在液体进入身体的待分析的部分时执行分析,从而避免由于在身体的待分析部分没有液体而产生低质量分析的风险。

在患者的正确位置至关重要的至少一些情况中,通过能够在执行放射成像过程之前检查待分析部分的位置,所述放射成像过程仅在患者处于期望位置时执行。

此外,由于放射成像设备,该过程可以在整个过程期间在不移动患者的情况下进行。

为了具有特征以及设备的功能的完整说明,此外,以下参考附图、依据示例性实施例描述了放射成像设备所实现的优势。这些实施例不与先前说明相反且它们是非限制性示例性实施例。

在第一非限制性示例性实施例中,放射成像设备1包括:控制单元1a(如图1e所示),适于控制放射成像设备1的功能。设备还包括:床20,沿主方向20a延伸并具有支撑患者的支撑表面20b。设备包括:台架30,适于执行患者的至少一部分的放射成像且限定伸展的主轴线30a。台架可以具有:伸展的圆形轨迹30b,在定位平面30c中,其中心恰好在伸展的轴线30a上。该设备还可以包括:承载结构40,适于支撑台架30且以升高位置支撑床20,并且限定自由室40a。在本实施例中,台架是可折叠(collapsible)台架。

如图1a-图1c(最佳)所示,床20沿主方向20a延伸,该主方向20a大体上平行且特别地重合于伸展的主轴线30a。支撑表面20b可以大体上平行于伸展的主轴线(或主方向)30a,并且特别地,设置成处于与放射成像设备1的支撑表面差不多平行。

在一实施例中,控制单元1a可以通过无线连接和/或通过电缆1b(如图1b所示)连接到设备1的其它部件。控制单元1a可以控制和命令放射成像设备1。更具体地,控制单元1a可以控制台架30及其移动。控制单元1a可以包括:控制板,能够自动控制和命令放射成像设备1以及任何适于允许操作员命令放射成像设备的界面部件(例如,触摸屏、键盘、操纵杆等)。

如图1a至图1e的示例所示,承载结构40包括:基部41,与地面接触且适于支撑台架30。另外,在这个示例中,至少一个支柱42适于将床20支撑在相对于基部41的升高位置。还可以具有支撑床20的两个支柱42。但是,可以包括附加支柱,以支撑床和患者的重量。在一个实施例中,设备包括:移动轮43,优选为可枢转的,适于设置在放置设备1的地面与基部41之间,以使设备1能够移动;以及至少一个致动器44,适于使床20相对于基部41移动。多个致动器可以用于移动床。

如示例图所示,基部41和至少一个支柱42限制和限定室40a。具体地,室40a的底部(靠近地板)由基部41界定;一侧面由支柱42界定;与第一侧面相对的第二侧面(如果存在)由第二支柱42界定;以及可选地,顶部由床20界定。

致动器44设置在床20与每个支柱42之间,以通过大体上垂直于方向20a的平移运动改变室40a的延伸。替代性地,致动器44通过床20绕与主方向20a大体上平行的轴线的旋转运动来改变内室40a。

在一实施例中,设置在基部41与台架30之间的放射成像设备1包括:旋转机构50,适于使台架30绕旋转轴线50a旋转。该设备还可以包括:平移构件60,适于使台架30沿与主方向20a大体上平行的平移轴线60a移动(图1e)。

平移机构60设置在基部41与台架30之间,并包括线性引导部61。线性引导部61可以为机动化的且适于控制沿平移轴线60a的平移。平移机构还可以允许手动进行沿平移轴线的平移。在这个示例中,平移机构60包括:滑架62,连接到台架30以沿线性引导部61滑动,从而平移台架30。

举例来说,旋转机构50设置在平移机构60与台架30之间,并适于使台架30相对于旋转轴线50a旋转,其中旋转轴线50a大体上是横向的且特别地大体垂直于主方向20a。

在一实施例中,旋转机构50包括:固定板51,适于连接到滑架62;以及机动板52,连接到台架30。在这个实施例中,旋转机构50还可以包括销、轴承或限定旋转轴线50a的其它类似的旋转元件。适于由操作员保持的控制杆53可以允许操作员手动控制机动板52绕旋转轴线50a的旋转、以及因此控制台架30相对于固定板51的旋转。作为控制杆53的替代性方案,旋转机构50可以包括适于控制所述台架30的旋转的马达。

在一个示例中,控制杆53适于连接到板51和52中设置的孔,从而为台架30限定:第一旋转阻挡位置,其中伸展的轴线30a大体上平行于主方向20a,并且伸展的圆形轨迹30b和定位平面30c大体上垂直于方向20a;以及第二旋转阻挡位置,其中伸展的主轴线30a大体上垂直于主方向20a,伸展的圆形轨迹30b和定位平面30c大体上平行于方向20a。在另一示例中,杆53额外地限定第三旋转阻挡位置,其中伸展的主轴线30a大体上平行于主方向20a,伸展的圆形轨迹30b和定位平面30大体上垂直于方向20a,但台架30相对于第一位置旋转180°。

仅举例来说,且以非限制性的方式,借助旋转机构50可旋转的台架30包括:源31,适于发出放射线(如X射线),并将传播的中心轴线31a限定为优选地垂直于主方向20a和伸展的轴线30a。台架还包括:探测器32,适于接收穿过患者身体和床20之后的放射线。还可以具有至少一个内置原动机,其能够使源31和探测器32绕伸展的主轴线30a旋转,为探测器32限定内滑动轨迹33a,且为源31限定与内轨迹33a不同的外滑动轨迹34a。在一实施例中,台架还包括外壳35,该外壳35适于容纳源31、探测器32和原动机。在一个示例中,无论设备的构型如何,源、探测器和原动机都位于台架的外壳内。

放射成像设备1可用于医疗和兽医应用中,执行患者的内部构造的至少一部分的放射成像。特别地,放射成像设备1适于执行X射线、CT扫描、荧光检查和其它放射成像检查。因此,在一实施例中,探测器32可以具有:第一传感器32a,适于选择性进行断层摄影或荧光检查,并限定适于检测放射线的第一感光表面32b。第二传感器32c可以适于执行X射线,并限定适于检测放射线的第二感光表面32d。在一实施例中,探测器可以包括:移动装置,适于使第一传感器32a和第二传感器32c相对于源31移动。可以考虑的是,可以使用探测器的多种传感器的其它设置,所述实施例仅仅是一个示例。

仅举例来说,且以非限制性的方式,第一传感器32a包括平板,而第二传感器32c包括至少一个线性传感器。在另一示例中,第一传感器32a包括:两个线性传感器,相互并排地定位,并且限定大体上共面的第二感光表面32。替代性地,第二传感器32c包括一个或多个矩形传感器或其它传感器。在其它实施例中,其它类型的传感器可用作传感器32a和32c,且第二传感器32c可以包括多于两个或少于两个的传感器。可以考虑的是,第二传感器32c可以包括一个或多个矩形传感器或其它传感器。

在另一实施例中,探测器32可以设想为第三传感器(图中未示出),优选地,由直接光子计数传感器组成。

移动装置适于使传感器32a和32c相对于源31移动,这限定:第一有效构型,其中仅第一传感器32a能够接收由源31发出的放射线;以及第二有效构型,其中仅第二传感器32c能够接收放射线。

在一个实施例中,移动设备通过以下方式移动探测器32a和32c:在每个有效构型中,感光表面32b和32d大体上垂直于传播轴线31a,从而使源31到探测器32a和32c的距离保持不变,以及更特别地,使源31到表面32b和32d的距离保持不变。

而且,在探测器32设想为第三传感器的实施例中,移动装置通过与以下所述相同的方式移动三个传感器:限定第三有效构型,其中,仅第三传感器能够接收由源31发出的放射线。在这个实施例中,第三传感器的感光表面大体上垂直于传播的中心轴线31a。源31到第三传感器的距离,更具体地,源31到其感光表面的距离等于在其它有效构型中由源31所限定以及由其它表面32b和32d所限定的距离。

如图4a和图4b所示,移动装置包括:承载体32e,适于支撑探测器32a和32c;以及马达32f。该马达可以是电动机,或者适于使探测器32a和32c沿旋转轴线32g旋转的任何类型的马达。在一实施例中,探测器32a和32c大体上垂直于传播轴线31a旋转。探测器32a和32c可以大体上平行于或垂直于主方向20a旋转。

在一个示例中,探测器32a和32c的旋转的幅度大体上等于90°或180°,使得在第一有效构型(图4a)中,第一表面32b大体垂直于传播的中心轴线31a,而第二表面32d大体平行于传播的中心轴线31a。在第二有效构型(图4b)中,第一表面32b可以大体平行于传播的中心轴线31a,而第二表面32d可大体垂直于中心轴线31a。在这个实施例中,到源31的距离与前述构型中源与第一表面32b之间的距离相同。

在所示实施例中,外壳35形成台架30的外体,因此,它限定台架30的尺寸,特别是台架30的角度延伸。

举例来说,外壳35是伸缩型,因此台架30是伸缩型,沿伸展的圆形轨迹30b的延伸变化。对于放射成像设备1,伸缩外壳限定至少一个休息构型和至少一个工作构型。设备可以具有能够变化角度的多个休息构型和工作构型。

在休息构型的一个示例(图1a和图2a)中,外壳35和台架30收缩并具有最小的角度尺寸。因此,在这个休息构型中,外壳35、台架30和定位平面30c限定圆弧,大体上以伸展的主轴线30a为中心并具有例如大约小于270°的角度延伸。在一实施例中,所述圆弧具有大约小于240°的角度延伸,以及在另一实施例中,小于大约210°,以及在又另一实施例中,大约等于190°。

而且,在休息构型中,台架30和伸展的轨迹30b限定与主方向20a大体上平行的定位平面30c。在一实施例中,台架30被容纳在自由室40a中,从而将设备1的整体尺寸减小到最小值,结果使支撑表面20b基本整洁并容易从任意点接近。在一实施例中,台架30在处于休息构型时被整个容纳在自由室40a中,以及在另一实施例中,台架30在处于休息构型时被至少部分容纳在自由室40a中。

作为一个示例,在至少一个工作构型(图1c-图1e和图2c)中,外壳35和台架30的角度延伸大于休息构型的角度延伸,以便至少部分环绕床20的一部分和所述床20上的患者的一部分。此外,使用旋转机构50使外壳35和台架30相对于休息构型旋转,以此使定位平面30c与主方向20a大体上呈横向。在这个示例中,外壳35和台架30相对于休息构型旋转大约90°,并且平面30c差不多垂直于方向20a且轴线30a基本平行于主方向20a。

除了上述示例性构型之外,放射成像设备1还可以限定至少一个补充工作构型,其中外壳35和台架30的角度延伸大体上类似于上述工作构型的角度延伸,且定位平面30c大体上垂直于主方向20a,但绕旋转轴线50a、相对于工作构型旋转大约180°,从而使台架30面向与所述工作构型相反的方向。

在一实施例中,放射成像设备1限定最大延伸的另一工作构型(图1d-图1e和图2c),此外,还限定最大延伸的补充工作构型,其中外壳35和台架30基本上闭合。在这个实施例中,外壳35和台架30具有大体上为360°的伸展轨迹圆30b和角度延伸。

在某些实施例中,外壳35包括:至少两个模块,具有与圆形轨迹30b大体上重合的优选的延伸轨迹并具有不同的延伸横截面以能够相互插入。

在一实施例中,外壳35包括:静弧形模块35a,适于连接到旋转机构50。外壳35还包括:至少一个动弧形模块,具有比静模块35a小的横截面以被容纳在其中。在一实施例中,外壳35包括两个动弧形模块,这两个动弧形模块可以被容纳在静模块35a内。还可以具有至少一个运动伸展机构35b,其适于使至少一个动弧形模块相对于静模块35a沿伸展的圆形轨迹30b移动,以便使外壳35能够呈现360°与静弧形模块35a的角度延伸之间的任何角度延伸。

举例来说,外壳35包括:静弧形模块35a;第一动弧形模块35c,安置在静模块35a的一端;第二动弧形模块35d,安置在静弧形模块35a的相对端。第一动弧形模块和第二动弧形模块可以大体上彼此对称。在这个示例中,设备可以包括:运动伸展机构35b,能够使两个动模块35c和35d相对于静模块35a、沿圆形伸展的轨迹30b彼此独立地移动。第一动弧形模块35c的移动方向与第二动弧形模块35d的移动方向相反,从而在达到最大延伸处,第一动弧形模块35c和第二动弧形模块35d到达相互接触点。

在一实施例中,静模块35a以及动弧形模块35c和35d大体上具有与圆形伸展的轨迹30b差不多重合的相同的伸展轴线。

第一动弧形模块35c和第二动弧形模块35d可以具有与静模块35a不同的横截面,以便至少部分重叠静模块35a。在另一实施例中,动弧形模块的横截面与静模块的横截面相同。在一个示例中,动模块35c和35d的横截面小于静弧形模块35a的横截面,以使其容纳在静弧形模块内。

在一实施例中,运动伸展机构35b适于使每个动弧形模块35c和35d相对于静模块35a移动,以改变每个动弧形模块被叠加且具体地被容纳在静弧形模块35a中的部分的延伸。

在一个示例中,在休息构型(图1a和图2a)中,运动伸展机构35b适于将每个动弧形模块35c和/或35d设置成完全定位在静模块35a中,从而使台架30的角范围大体上等于静模块35a的角范围。在这个示例的休息构型中,动模块35c和35d完全在外壳35的静模块35a内且可以基本上彼此接触。

在一实施例中,在至少一个工作构型(图1d和图2c)中,并且如果有的话,在至少一个补充工作构型中,运动伸展机构35b可以使每个动弧形模块35c和35d从静模块35a突出,从而使台架30的角范围大于静模块35a的角范围,并且差不多等于静模块35a的角范围加上动模块35c和35d的每个从静模块35a突出的部分的角范围。

在一实施例中,运动机构35b(图5)是机械的,且例如包括:至少一个齿条35e,安置在每个动模块35c和35d上并沿伸展的圆形轨迹30b延伸。运动机构35b还可以包括:至少一个机动化齿轮35f,铰接到静弧形模块35a,与齿条35e啮合,以控制动弧形模块35c和35d沿轨道30b的运动。

替代性地,运动机构35b可以使每个动弧形模块35c和35d通过带、弧形致动器(或者在另一替代性方案中,它可以是磁吸式)相对于静弧形模块35a移动。在单独实施例中,动弧形模块35c和35d相对于静弧形模块35a被手动移动。在这个特定实施例中,还可以没有运动机构35b。

为了储存模块35a、35c和35d之间的运动伸展机构35b,每个动弧形模块35c和35b设置有:凹陷部,限定用于运动伸展机构35b的容置通道35g。

在一实施例中,源31和探测器32以及一个或多个内置原动机的角度延伸可以小于静模块35a的角度延伸。

在示例性实施例中,为了以独立的方式移动源31和探测器32,台架30包括:内置内原动机33,为探测器32限定内滑动轨迹33a;以及内置外原动机34,为源31限定远离外滑动轨迹33a的外滑动轨迹34a。

内滑动轨迹33a和外滑动轨迹34a可以具有中心在轴线30a上的圆形形状,以便移动源31和/或探测器32而基本不改变其与伸展的主轴线30a的距离。在一个示例中,内滑动轨迹33a和外滑动轨迹34a位于大体上垂直于伸展的主轴线30a且大体上平行于定位平面30c的单个平面。

在一示例性实施例中,外滑动轨迹34a限定从源31到伸展的主轴线30a的距离,以及内滑动轨迹33a限定探测器32(即,感光表面32b或32d)到伸展的主轴线30a的距离。外滑动轨迹34a所限定的半径大于内滑动轨迹33a所限定的半径。可以考虑的是,外滑动轨迹34a将源31到伸展的主轴线30a的距离限定在大约1100mm与大约300mm之间。这个距离还可以在大约900mm与大约480mm之间。在这个示例中,内滑动轨迹33a将探测器32的感光表面到伸展的主轴线30a的距离限定在大约900mm与大约150mm之间,具体地,在大约600mm与大约300mm之间。

仅举例来说,每个内置原动机33和34可以包括:弧形引导部;以及至少一个运载体,适于使其沿弧形引导部移动。

在一实施例中,如图3a和图3b中最佳示出的,内置内引导部33包括:内部弧形引导部33b,与第一动模块35c集成在一起并限定滑动轨迹33a。内置内引导部33还可以包括至少一个内运载体33c。内运载体33c可以是机动化(电气的),优选地为循环球式,虽然可以使用任何适合的马达。在这个实施例中,内运载体33c可以被约束到探测器32且适于使其沿内部弧形引导部33b移动,因此沿内部轨迹33a移动。内置外引导部34可以包括:弧形外部引导部34b,与第二动弧形模块35d集成在一起并限定滑动轨迹34a。内置外引导部34还可以包括至少一个外运载体34c。与内运载体33c一样,外运载体34c可以是机动化(电气的),优选地为循环球式,虽然可以使用任何适合的马达。在这个实施例中,外运载体34c可以被约束到源31且适于使其沿外部弧形引导部34b移动,因此沿外部轨道34a移动。

在某些实施例中,开口或槽口(slot)可以设置在每个动弧形模块35c和35d上,复制(duplicate)引导部33b和34b。另外,在某些实施例中,齿条可以设置在弧形引导部33b和34b上,在与内运载体33c和外运载体34c相反的一侧上。此外,运动机构35b的齿轮可以通过开口或槽口啮合齿条,以便通过作用在弯曲引导部33b和34b来控制动弧形模块35c和35d的运动。

在一实施例中,每个弧形引导部33b和34b均具有至少等于180°的角度延伸,因此内置原动机33和34能够使探测器32和源31分别旋转在大约0°与大约180°之间的角度。可以考虑的是,弧形引导部33b和34b具有在大约180°与大约210°之间的角度延伸。在另一实施例中,弧形引导部33b和34b具有在大约190°与大约200°之间的角度延伸。

仅举例来说,内部弧形引导部33b可以接合地束缚到第一动弧形模块35c,以便将第一内部突出部33d和第二内部突出部33e限定在第一模块35c相反侧并相对于第一模块35c限定。在休息构型(图3a)中,第一内部突出部33d可以叠加到第二动模块35d且第二内部突出部33e可以相对于动弧形模块35c和35d呈悬臂式。另外,在最大延伸的工作构型(图3b)中,第一内部突出部33d可以相对于动弧形模块35c和35d呈悬臂式且第二内部突出部33e可以叠加到第二动弧形模块35。

在一个示例中,外部弧形引导部34b接合地束缚到第二动模块35d,以便将第一外部突出部34d和第二外部突出部34e限定在模块35d的相反侧且相对于模块35d限定。在示例的休息构型(图3a)中,第一外部34d可以叠加到第一动模块35c,而第二外部突出部34e可以相对于动弧形模块35c和35d呈悬臂式。此外,在最大延伸的工作构型(图3b)中,第一外部突出部34d可以相对于动弧形模块35c和35d呈悬臂式,而第二外部突出部34e可以叠加到第一动模块35c。

在一个示例中,第一突出部33d和34d以及第二突出部33e和34e可以分别具有等于大约90°和大约10°到大约20°的角度延伸。

在某些实施例中,内置原动机33和34可以使源31和探测器32借助引导部33b和34b、沿轨迹33a和34a、相对于动弧形模块35c和35d移动大约0°与大约180°之间或至少大约360°的角度。因此,每个原动机33和34均可以包括:控制组,适于沿滑动轨迹33a和34a、相对于外壳35移动弧形引导部33b和34b,以及动模块35c和35d。

在一实施例中,控制组为每个内置原动机33和34限定:收缩状态,其中内部弧形引导部33b和外部弧形引导部34b分别大体上完全叠加到第一动模块35c并叠加到第二模块35d;以及展开状态,其中弧形引导部33b和34b至少部分从相应的动模块35c和35d突出。

在一实施例中,控制组适于借助磁场移动弧形引导部33b或34b,并且控制组包括:磁体,固定在动模块35c和/或35d上,适于控制弧形引导部33b或34b与连接到所述弧形引导部33b或34b的永磁体相互作用。替代性地,控制组适于机械地移动弧形引导部33b或34b,并且控制组包括:机动化齿轮,优选地铰接到弧形引导部33b或34b,并适于与动弧形模块35c和/或35d上获得的齿条啮合。

在这个实施例中,弧形引导部33b或34b可以具有差不多在90°与110°之间的角度延伸。

在某些实施例中,内置原动机33和34可以是伸缩式,因此,能够通过源和探测器的沿轨迹33a和34a的角度延伸的变化而使源和探测器移动在大约0°与大约180°之间的角度。因此,每个原动机33和34均可以包括:附加弧形引导部,差不多沿轨道30b延伸并置于弧形引导部33b或34b与运载体33c或34c之间,以使所述运载体33c和34c能够在附加弧形引导部上滑动。控制组可以适于通过使其中一个附加弧形引导部相对于相应弧形引导部33b和34b(因此相对于外壳35移动)而改变内置原动机33或34沿滑动轨迹33a和34a的延伸。

在这个实施例中,每个引导部33和34的控制组限定:收缩状态,其中附加弧形引导部大体上完全重叠相应的弧形引导部33b或34b以及动模块35c或35d;以及展开状态,其中附加弧形引导部至少部分从相应的弧形引导部33b或34b以及动模块35c或35d突出。

此外,控制组限定:内置原动机33和/或34,设有行程翻倍机构,以此获得相对于输入速度的较大幅度的输出速度,优选地为两倍幅度。

因此,控制组包括:齿条,在动弧形模块35c和/或35d或34b上获得。控制组还可以包括:附加齿条,在弧形引导部33b或34b上获得;以及机动化齿轮,铰接到附加弧形引导部。机动化齿轮可以适于与决定附加引导部的速度(输出速度)的两个齿条啮合,附加引导部的速度的幅度是齿轮的输入速度的幅度的两倍。

在这个实施例中,每个弧形引导部33b和34b和附加引导部的引导部具有大体上相同的角度延伸,该角度延伸可以在大约90°与大约110°之间。

在某些实施例中,在外壳35内,台架30包括:传感器移动系统36,位于探测器32与内置内引导部33的运载体33c之间,并能够平移探测器32,使感光表面32b和/或32d保持差不多垂直于传播轴线31a。

在一实施例中,传感器移动系统36适于沿大体上垂直于传播轴线31a、且垂直于伸展的主轴线30a的标记轴线36a平移探测器32。在一实施例中,传感器移动系统36适于使探测器32相对于传播轴线31a与感光表面32b或32d相交的位置平移,平移量在大约±400mm与大约±50mm之间、或大体在大约±400mm与大约±300mm内。

传感器移动系统36可以包括:摆动引导部36b,限定摆动轴线36a;摆动游标36c,支撑探测器32且能够沿摆动引导部36b滑动;以及摆动马达36d。摆动马达36d可以是电动机,适于命令摆动游标36c沿摆动引导部36b的运动。

在又另一实施例中,放射成像设备1适当地包括:补偿构件70,设置在台架30与旋转机构60之间并适于旋转台架30,以促进源31和探测器32关于床20、因而关于患者的完整旋转。可以考虑的是,该设备包括:一个或多个一体地或可移除地附接的覆盖块体80,优选为两个,适于在设备1处于闭合构型时密封台架30的端部,以及密封动弧形模块35c和35d的端部。

补偿构件70适于在台架30至少处于第一旋转阻挡位置或第三旋转阻挡位置时,使源31和探测器32绕与主方向20a大体上平行的轴线旋转,以及绕伸展的主轴线30a旋转。在一实施例中,附加旋转的幅度为使得内置原动机33和34限定的旋转的幅度加上由构件70限定的附加旋转的幅度使源31和探测器32实现围绕伸展的主轴线30a、床20、以及因此绕患者的至少一次完整旋转。具体地,这些旋转的总和至少等于360°,以及优选地大体上等于360°。

在一实施例中,附加旋转的幅度等于在大约100°与大约220°之间的角度,或者在大约145°与大约200°之间的角度,或者大体上等于大约180°的角度。

补偿构件70可包括:至少一个齿条71,具有一轨道,该轨道大体上以圆弧(中心在伸展的主轴线30a上)的形状延伸。此外,补偿构件70可以包括:至少一个机动化齿轮或其它类似设备,适于与齿条71啮合,以控制台架30的旋转。

在一实施例中,机动化齿轮连接到机动板52,而齿条71在外壳35的外表面上获得,以及在位于面向旋转机构50的表面上的静弧形模块35a的外表面上获得。

仅举例来说,每个覆盖块体80包括:保护部81,具有板、板条设备或适于重叠静模块35a的一部分的其它元件。可以考虑的是,还可以具有马达(图中未示出),其适于使保护部81相对于动弧形模块35c和35d的端部、且因此相对于台架30的端部移动。在这个实施例中,马达是电动机并且借助相对于与伸展的圆形轨迹30b的定位平面30c大体上垂直的轴线的旋转运动而移动保护部81。

在一实施例中,马达适于使保护部81与台架30的端部重叠,在设备处于休息构型或特征在于台架30的延伸大体上小于360°的工作构型时,闭合台架30。在设备1处于工作构型且台架基本上闭合时,即当台架30限定闭合环且因而具有等于360°的延伸(以上限定的最大延伸的构型或者最大延伸的补充工作构型)时,马达还使保护部81远离台架30的端部以至少允许台架30的正确伸展。

仅举例来说,但以非限制性的方式,将会描述使用放射成像设备的方法。在一实施例中,放射成像设备1最初处于休息构型(图1a和图2a),台架30设置在自由室40a内,并且支撑表面20b实际上完全自由且基本上可从任何点接近。

在这个实施例中,在休息构型中,台架30具有外壳35,其中动弧形模块35c和35d基本上被容纳在静弧形模块35a内,并且原动机33和34重叠到静模块35a或者(如果可能)处于收缩状态。

操作员使患者位于床20上并控制进入所需工作构型的移动(图1d和图2c)。

在一实施例中,操作员使用旋转机构50将台架30旋转大约90°,以便将定位平面30c设置成大体上垂直于主方向20a。接下来,外壳35和台架30沿着伸展的圆形轨迹30b平移,直到呈现所需角度延伸。

在一实施例中,如果台架30大体上闭合,并呈现大约360°的延伸,则每个覆盖块体80移动保护部81而使动模块35c和35d的端部自由,以及因而使台架30的端部自由。

在这个实施例中,在这个构型的改变期间,两个动弧形模块35c和35d以相反的旋转方向沿伸展的圆形轨迹30b旋转,将弧形引导部33b和34b放置在相对于普遍的轴线30a的相反侧(图3b)。

当达到所需工作构型时,操作员于是可选择身体的待分析的部分。在一实施例中,控制单元1a指示内运载体33c和外运载体34c的每个运载体分别沿各自的弧形引导部33b和34b滑动而使探测器32和/或源31位于所需位置。替代性地,内运载体33c和/或外运载体34c的移动,以及因此探测器32和/或源31的移动(除了各个引导部上的运载体33c和34c的运动之外)由上述控制组限定。

如果运载体33c和34c的移动不足以达到所需位置,因此不足以使源31和/或探测器32的角度位置最优于待执行的成像类型,则控制单元1a可以激活补偿构件70以旋转台架30,从而将源31和/或探测器32带到适当位置。

现在,在这个实施例中,无论通过控制单元1a自动或响应操作员所给出的命令,源31和探测器32执行所需放射成像。

例如,如果操作员希望进行断层摄影和/或萤光镜检查,则放射成像设备1进入到第一有效构型。

结果,马达32f通过以下方式使传感器32a和32c关于旋转轴线32g旋转:第一感光表面32c定位成大体上垂直于传播轴线31a并且在由源31发出的放射线击中的位置。

在结束上述操作之后,源31和探测器32执行放射成像过程(自动或响应使用控制站30的来自操作员控制的命令),同时平移机构60使台架30沿平移轴线60a移动而使设备1在待分析的整个部分上执行放射成像。

如果操作员希望使用第二传感器323c并且从而执行不同的放射成像过程,则操作员控制移动到第二有效构型。

结果,马达32f通过以下方式使传感器32a和32c关于旋转轴线32g旋转:第一感光表面32b远离先前所处的位置移动。而且,所述旋转通过以下方式定位第二传感器32c:第二感光表面32d定位成大体上垂直于传播轴线31a,并且定位在被源31发出的放射线击中且与第一表面32b关于源31在先前构型中所呈现的距离相同的位置。

在某些实施例中,如果需要360°成像,则在成像期间,内置原动机33和34以及构件70旋转源31和探测器32,以使所述360°成像能够进行。

当放射成像过程完成时,操作员可以控制设备1返回至休息构型,并且然后,例如可以在不将患者移离设备的情况下为患者进行手术。

替代性地,如果第二成像程序是必要的,例如涉及探测器32以相反方向的平移,则操作员控制设备1而使其首先进入休息构型,然后进入补偿工作构型,再执行第二次成像程序。

鉴于上述内容,可以理解的是,由于同时改变台架30的延伸和其关于床20的位置,放射成像设备1可能在不将患者从床20上移开的情况下为患者进行多个手术/分析。

在一实施例中,在休息构型中,台架30实际上被完全容纳在自由室40a中,使得设备1所占的空间由床20和承载结构40限定,且因此该空间大体上与医院病床、即与一般用于将患者转移到医院其它区域或为患者进行手术的床相同。

而且,通过使内置原动机33和34位移实现了整体尺寸的减小。此外,因为内置原动机33和34构成新颖的弧形伸缩引导部,所以可以获得尺寸的减小,弧形伸缩引导部的特征在于高伸展能力,即在一些情况中可以允许本体33b和34b以及因此源31或探测器32的旋转,旋转幅度大体上为引导部33和34的输入动作的幅度的两倍。

此外,在结构/医院内可容易地操纵设备1,设备1的尺寸在休息构型时类似于检查床的尺寸。

与已知成像设备不同,放射成像设备1能够容易且无障碍地穿过电梯门或医院中普遍存在的其它开口。

而且,成像设备1进行的图像采集是多功能的。由于内置原动机33和34以及补偿构件70,源31和探测器32可以旋转360°,使得放射线、即中心轴线31a相对于患者的倾斜角度可以按照所需的情况调节。

由于旋转机构50,成像设备1进行的图像采集也是多功能的,其中通过限定台架30的第二旋转阻挡位置和第三旋转阻挡位置,即设备1的两个工作构型,该旋转机构50使探测器32和线性传感器(在一个示例中)用于两个不同的图像采集方向中,虽然可以采用其它类型的传感器来替换。

与已知设备相反,图像可仅通过台架沿单一方向平移而获得,借助设备1,台架30可以旋转180°,使得能够以这两个方向执行扫描,且因此,可以在不需要移动患者的情况下执行特定放射成像。

而且,由于在设备1处于休息构型时密封台架30的端部的覆盖块体80,可以防止可能损害台架30的内置部件的任何血液、碎片或其它材料。

结果,借助放射成像设备1来提供新颖的放射成像过程。

借助放射成像过程,仅在患者处于理想状态时执行分析,从而限制暴露于放射线的情况以及分析的费用。

在注入对比液体的情况下,放射成像过程允许在液体处于身体的待分析的部分时执行分析,从而避免由于身体的待分析的部分没有液体而产生低质量分析的风险。

在至少一些的患者的正确位置至关重要的情况中,通过能够在执行放射成像过程之前检查待分析部分的位置,放射成像过程仅在患者处于所需位置时执行。

此外,由于放射成像设备,程序可以在不移动患者的情况下,在整个程序期间进行。

在不背离本发明理念的范围的情况下可以对这里所述的本发明作出改型和变型。这里所述并声明的所有元件可以用等价元件来替换,并且本发明的范围包括所有其它细节、材料、形状和尺寸。

例如,将源31和探测器32整体约束到台架30,在一实施例中,没有处理机(handler)33和34。在一个示例中,源31与静弧形模块35a或其中一个动模块35c和35d集成为一体;并且探测器32可以与其中一个动模块35c和35d刚性地集成为一体或者刚性集成到静模块35a,以便在其中一个有效构型中设置在弹簧31的相反侧。

在一实施例中,补偿构件70限定额外的旋转的幅度,该幅度大体上等于大体大于180°的角度,以及在另一实施例中,该角度至少大体为360°。

因此,补偿构件70(除了齿条71和至少一个机动化齿轮)还具有附加齿条,附加齿条具有中心大体上在轴线30a的普遍延展上的圆弧的延展轨迹。

具体地,为了使动弧形模块35c和35d闭合,附加齿条可以具有与齿条71不同的半径,因此,补偿机构70可以提供能够接合控制台架30旋转的附加齿条的补充机动化齿轮。

本领域技术人员可以理解的是,并非所有放射成像设备都具有所有这些部件且可以具有其它部件(除了这里所述的那些部件,或者代替这里所述的那些部件)。而且,虽然对这些部件进行单独观察和描述,但在一些实施例中,多个部件可以集成为一个单元。

仅通过说明提供上述多个实施例,并且上述多个实施例不应被解释为限制权利要求书所限定的本发明。本领域技术人员将会容易地认识到,在没有遵循这里所示和所述的示例性实施例和应用,并且在不背离以下权利要求书所提出的本发明的真实精神和范围的情况下,可以对本发明作出多种改型和变型。

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