C型臂成像系统及其控制方法与流程

c型臂成像系统及其控制方法
技术领域
1.本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种c型臂成像系统及其控制方法。


背景技术：

2.移动式c型臂成像设备具有移动方便,操作灵活的特点,广泛应用于介入治疗和普通医疗检查。
3.目前现有的移动式c型臂成像设备的c臂旋转主要为手动或通过传动机构转动c臂绕其圆心旋转来达到调整病患拍片位的目的。例如公开号为cn112971815a的中国发明专利申请公开了一种成像系统，利用控制系统根据c型臂的旋转角度反馈控制联动系统调整c型臂在水平和竖直方向上的位移来补偿c型臂旋转造成的成像中心的偏移。
4.然而无论是手动或是转动旋转场景下，由于视觉死角及其他各种特殊情况易造成的原因，不仅容易误触病人或其他障碍物造成人员的二次伤害或设备损坏，而且在调整拍片位的时候有着效率低、定位不精确的弊端。
5.因此，有必要开发新型的c型臂成像系统以解决现有技术存在的上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种c型臂成像系统以及控制方法，能够有效避免碰撞并快速调整至拍片位。
7.为实现上述目的，本发明的c型臂成像系统包括：
8.连接部，一端固定连接于主机部；
9.c型成像部，活动设置于所述连接部并通信连接所述主机部；
10.承载部，通信连接所述主机部，所述承载部包括位于所述c型成像部的两端部之间的承载台；
11.防撞监测部，固定设置于所述c型成像部并通信连接所述主机部，用于获取并向所述主机部发送所述c型成像部、所述承载部以及所述承载台所承载的目标物中至少一种的当前相对位置信息和体积信息；
12.所述主机部，存储有成像运动信息以控制所述c型成像部的运动状态，所述主机部根据所述当前相对位置信息、所述体积信息和所述成像运动信息进行碰撞预判，以及根据所述碰撞预判的结果判断是否驱动所述c型成像部和所述承载部的至少一种进行调整运动。
13.本发明的c型臂成像系统的有益效果在于：通过设置固定设置于所述c型成像部并通信连接所述主机部的防撞监测部，以及将所述承载部和所述c型成像部均与所述主机部通信连接，所述防撞监测部获取并向所述主机部发送所述c型成像部、所述承载部以及所述承载台所承载的目标物中至少一种的当前相对位置信息和所述体积信息，所述主机部存储有成像运动信息以控制所述c型成像部的运动状态，所述主机部根据所述当前相对位置信息、所述体积信息和所述成像运动信息进行碰撞预判，以及根据所述碰撞预判的结果判断
是否驱动所述c型成像部和所述承载部的至少一种进行调整运动，从而有效避免碰撞并快速调整至拍片位。
14.优选的，还包括设置于所述c型成像部并通信连接所述主机部的碰撞检测部，以向所述主机部发送所述c型成像部的碰撞信息。其有益效果在于：即使在发生碰撞的条件下，也能够及时向所述主机部反馈碰撞信息以便所述主机部快速应对控制。
15.进一步优选的，所述碰撞检测部设置于所述c型成像部的至少一个端部、所述c型成像部的几何中心和所述连接部的至少一种。
16.进一步优选的，所述c型成像部包括相对设置于一端部的射线源以及另一端部的探测接收部，所述碰撞检测部靠近所述探测接收部设置。
17.进一步优选的，所述碰撞检测部包括至少一个柔性力传感部。
18.优选的，所述防撞监测部包括若干图像采集部，所述若干图像采集部分别设置于所述c型成像部的两个端部、几何中心以及侧壁的至少一种。其有益效果在于：扩大图像采集范围，增加防撞监测的准确性。
19.进一步优选的，所述c型成像部包括设置于一端部的射线源，所述若干图像采集部的至少一个设置于所述射线源的出射口附近。
20.进一步优选的，所述图像采集部包括激光雷达。
21.本发明的所述c型臂成像系统的控制方法包括以下步骤：
22.s1：通过所述主机部驱动所述c型成像部或所述承载部进行成像运动；
23.s2：所述防撞监测部获取并向所述主机部发送所述c型成像部、所述承载部以及所述承载台所承载的目标物中至少一种的当前相对位置信息和体积信息；
24.s3：所述主机部根据存储的成像运动信息、所述当前相对位置信息和所述体积信息进行碰撞预判，以判断是否进行调整运动；
25.s4：所述主机部驱动所述c型成像部和所述承载部的至少一种进行所述调整运动。
26.本发明的所述c型臂成像系统的控制方法有益效果在于：所述步骤s2-步骤s4中，通过所述防撞监测部获取并向所述主机部发送所述c型成像部、所述承载部以及所述承载台所承载的目标物中至少一种的当前相对位置信息和所述体积信息，所述主机部根据存储的成像运动信息、所述当前相对位置信息和所述体积信息进行碰撞预判，以判断是否进行调整运动，且所述主机部驱动所述c型成像部和所述承载部的至少一种进行所述调整运动，能够有效避免碰撞并快速调整至拍片位。
27.优选的，所述步骤s1执行完毕后，当所述碰撞检测部向所述主机部发送所述c型成像部的碰撞信息，所述主机部响应于所述碰撞信息控制所述c型成像部停止运动，再执行所述步骤s2。其有益效果在于：即使在发生碰撞的条件下，也能够及时向所述主机部反馈碰撞信息以便所述主机部快速应对控制。
28.优选的，执行所述步骤s1之前，还执行以下步骤：
29.s01：所述主机部接收外部输入的成像需求信息，通过所述防撞监测部获取所述c型成像部和所述承载部的当前相对位置信息和所述体积信息；
30.s02：所述主机部根据所述成像需求信息以及所述当前相对位置信息和所述体积信息形成用于执行所述步骤s1的驱动信息。
31.进一步优选的，所述步骤s02中，所述主机部根据所述成像需求信息、所述当前相
对位置信息和所述体积信息形成用于执行所述步骤s1的驱动信息的步骤包括：
32.所述主机部根据所述成像需求信息以及所述当前相对位置信息和所述体积信息形成调整位置信息；
33.所述主机部根据所述调整位置信息驱动所述c型成像部和所述承载部的至少一种运动，以到达目标调整位置。
34.进一步优选的，所述步骤s02中，所述主机部根据所述成像需求信息以及所述当前相对位置信息和所述体积信息形成用于执行所述步骤s1的驱动信息的步骤包括：
35.所述主机部根据所述成像需求信息以及所述当前相对位置信息和所述体积信息形成规划路径信息作为用于执行所述步骤s1的驱动信息。
附图说明
36.图1为本发明实施例的c型臂成像系统的结构示意图；
37.图2为图1所示的主机部、连接部和c型成像部的装配结构示意图；
38.图3为本发明实施例的c型臂成像系统的控制方法流程图。
具体实施方式
39.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
40.本发明实施例提供了一种c型臂成像系统以及控制方法，能够有效避免碰撞并快速调整至拍片位。
41.图1为本发明实施例的c型臂成像系统的结构示意图。图2为图1所示的主机部、连接部和c型成像部的装配结构示意图。
42.参照图1和图2，图1所示的c型臂成像系统包括主机部11、连接部12、c型成像部13、通信连接所述主机部11的承载部14以及设置于所述c型成像部13的防撞监测部(图中未标示)和碰撞检测部(图中未标示)。所述承载部14包括位于所述c型成像部13的两端部之间的承载台15。
43.所述连接部12的一端固定连接于所述主机部11，所述c型成像部13活动设置于所述连接部12并通信连接所述主机部11。所述主机部11存储有成像运动信息以控制所述c型成像部13的运动状态。
44.一些实施例中，所述主机部11控制所述c型成像部13沿所述c型成像部13的弧形导轨轨迹以成像中心为圆心旋转，以调整设置于所述c型成像部13的射线源、防撞监测部以及碰撞检测部相对于所述承载部14以及所述承载台15所承载的目标物，即被测试物的位置，从而得到更好的成像角度。
45.一些实施例中，所述防撞监测部通信连接所述主机部11，用于获取并向所述主机
部11发送所述c型成像部13、所述承载部14以及所述承载台15所承载的目标物中至少一种的当前相对位置信息和体积信息。
46.具体的，所述c型成像部13、所述承载部14以及所述承载台15所承载的目标物中至少一种的当前相对位置信息反映了所述c型成像部13、所述承载部14以及所述承载台15所承载的目标物中至少一种相当于所述主机部11的相对位置关系。
47.具体的，所述c型成像部13、所述承载部14以及所述承载台15所承载的目标物中至少一种的体积信息反映了所述c型成像部13、所述承载部14以及所述承载台15所承载的目标物中至少一种的外轮廓位置信息，用于供所述主机部11构建所述c型成像部13、所述承载部14以及所述承载台15所承载的目标物中至少一种的三维轮廓图像信息。
48.一些实施例中，所述c型成像部13、所述承载部14以及所述承载台15所承载的目标物中至少一种的体积信息为所述c型成像部13的体积信息和所述承载台15的体积信息。所述主机部11能够根据所述c型成像部13和所述承载台15的当前相对位置信息以及所述c型成像部13的体积信息和所述承载台15的体积信息构建三维模型图像信息，通过所述三维模型图像信息得到包括所述c型成像部13和所述承载台15在内的三维图像模型。
49.一些实施例中，所述主机部11根据所述当前相对位置信息、所述体积信息和所述成像运动信息进行碰撞预判，以及根据所述碰撞预判的结果判断是否驱动所述c型成像部13和所述承载部14的至少一种进行调整运动，从而有效避免碰撞并快速调整至拍片位。
50.一些实施例中，所述碰撞检测部通信连接所述主机部11，以向所述主机部11发送所述c型成像部13的碰撞信息，使得即使所述承载台15以及所负载的被检测物与所述c型成像部13发生碰撞，通过所述碰撞检测部也能够及时向所述主机部11反馈碰撞信息以便所述主机部11快速应对控制。
51.一些实施例中，所述碰撞检测部设置于所述c型成像部11的至少一个端部、所述c型成像部11的几何中心和所述连接部12的至少一种。
52.一些实施例中，参照图1和图2，所述c型成像部13包括相对设置于一端部的射线源22以及另一端部的探测接收部23，所述承载台15承载的被检测物，例如人体，位于所述射线源22和所述探测接收部23之间，所述主机部11驱动所述c型成像部13运动，从而调节射线源22的成像中心能够落在被检测物上以完成成像和检测。
53.一些实施例中，所述碰撞检测部靠近所述探测接收部23设置。
54.一些实施例中，所述碰撞检测部靠近所述射线源22设置。
55.一些实施例中，所述探测接收部23附近和所述射线源22附近均设置有所述碰撞检测部。
56.一些具体的实施例中，所述碰撞检测部包括至少一个柔性力传感部。
57.本发明实施例中，所述碰撞检测部所包含的柔性力传感部的个数以及具体的设置位置根据实际需求进行灵活调整，以能够在接触包括所述c型成像部13、所述承载部14以及所承载的被检测物的至少一种后向所述主机部发送所述c型成像部、所述承载部以及所述承载台所承载的目标物中至少一种的当前相对位置信息为准。
58.一些实施例中，所述防撞监测部包括若干图像采集部，所述若干图像采集部分别设置于所述c型成像部13的两个端部、几何中心以及侧壁的至少一种，以扩大图像采集范围，增加防撞监测的准确性。
59.一些实施例中，所述若干图像采集部的至少一个设置于所述射线源22的出射口附近。
60.一些实施例中，所述图像采集部包括激光雷达。
61.一些实施例中，参照图2，第一激光雷达21和第二激光雷达24分别设置于所述c型成像部13的两个端面；第三激光雷达25设置于所述射线源22的出射口(图中未标示)附近；第四激光雷达27设置于所述c型成像部13的侧壁；第五激光雷达26设置于所述c型成像部13的几何中心。
62.本发明实施例中，激光雷达的个数以及所具体设置于所述c型成像部13的位置可根据实际需求进行灵活调整，以能够获取并向所述主机部发送所述c型成像部13、所述承载部14以及所述承载台15所承载的目标物中至少一种的当前相对位置信息为准。
63.本发明实施例还提供了所述c型臂成像系统的控制方法，参照图3，包括以下步骤：
64.s1：通过所述主机部驱动所述c型成像部或所述承载部进行成像运动；
65.s2：所述防撞监测部获取并向所述主机部发送所述c型成像部、所述承载部以及所述承载台所承载的目标物中至少一种的当前相对位置信息和体积信息；
66.s3：所述主机部根据存储的成像运动信息、所述当前相对位置信息和所述体积信息进行碰撞预判，以判断是否进行调整运动；
67.s4：所述主机部驱动所述c型成像部和所述承载部的至少一种进行所述调整运动。
68.一些实施例的所述步骤s1中，通过所述主机部驱动所述c型成像部或所述承载部进行成像运动的步骤包括：通过所述主机部控制所述承载部相对于所述主机部不发生相对运动，以及通过所述主机部控制所述c型成像部相对所述承载部发生相对运动。
69.一些实施例的所述步骤s1中，通过所述主机部驱动所述c型成像部或所述承载部进行成像运动的步骤包括：通过所述主机部控制所述c型成像部相对于所述主机部不发生相对运动，以及通过所述主机部控制所述承载部相对所述c型成像部发生相对运动。
70.具体的，所述步骤s3中，所述主机部根据存储的成像运动信息和所述当前相对位置信息进行碰撞预判的步骤包括：所述主机部根据所述当前相对位置信息模拟包括所述c型成像部、所述承载部和所述承载台所承载的被检测物在内物体相互之间的空间状态，并参考预存的所述成像运动信息对运动过程中可能发生的碰撞做出预判。
71.一些实施例中，所述步骤s1执行完毕后，当所述碰撞检测部向所述主机部发送所述c型成像部的碰撞信息，所述主机部响应于所述碰撞信息控制所述c型成像部停止运动，再执行所述步骤s2，使得即使在发生碰撞的条件下，也能够及时向所述主机部反馈碰撞信息以便所述主机部快速应对控制。
72.一些实施例中，执行所述步骤s1之前还执行以下步骤：
73.s01：所述主机部接收外部输入的成像需求信息，通过所述防撞监测部获取所述c型成像部和所述承载部的当前相对位置信息和所述体积信息；
74.s02：所述主机部根据所述成像需求信息以及所述当前相对位置信息和所述体积信息形成用于执行所述步骤s1的驱动信息。
75.一些实施例的所述步骤s02中，所述主机部根据所述成像需求信息以及所述当前相对位置信息和所述体积信息形成用于执行所述步骤s1的驱动信息的步骤包括：
76.所述主机部根据所述成像需求信息以及所述当前相对位置信息和所述体积信息
形成调整位置信息；
77.所述主机部根据所述调整位置信息驱动所述c型成像部和所述承载部的至少一种运动，以到达目标调整位置。
78.一些实施例的所述步骤s02中，所述主机部根据所述成像需求信息以及所述当前相对位置信息和所述体积信息形成用于执行所述步骤s1的驱动信息的步骤包括：所述主机部根据所述成像需求信息以及所述当前相对位置信息和所述体积信息形成规划路径信息作为用于执行所述步骤s1的驱动信息。
79.虽然在上文中详细说明了本发明的实施方式，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，能够对这些实施方式进行各种修改和变化。但是，应理解，这种修改和变化都属于权利要求书中所述的本发明的范围和精神之内。而且，在此说明的本发明可有其它的实施方式，并且可通过多种方式实施或实现。