专利名称：对检查对象进行x射线诊断的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及改善对X射线装置部件的定位，尤其涉及一种对检查对象进行X射线诊断的装置，它具有构成为X射线辐射器和/或X射线检测器的部件，这些部件可相对于检查对象的卧榻运动，其中对这些部件设置至少一个可预先给定的停止位置。本发明还涉及一种用于对检查对象进行X射线诊断的方法，其中作为X射线辐射器和/或X射线检测器构成的部件运动到所设置的停止位置。
背景技术：
无论医疗技术领域特别是成像方法例如计算机断层造影技术和磁共振成像技术怎样发展，X射线系统都是对医疗诊断和患者检查有重要意义的仪器。X射线检查还用于辨认骨折、肿瘤、囊肿、钙化情况、空气杂质或者也可用于测定患者血管系统的血管造影检查。在采用医疗介入手术时，借助X射线检查可以确定导入的医疗仪器的位置。随着对患者进行X射线检查用的射线量的减少，特别随着技术的进步，X射线诊断技术的应用领域得到了进一步扩展。
X射线系统部件特别是X射线源和X射线检测器的灵活定位在医疗诊断领域具有重要意义。采用部件时的这种灵活性是使用者所希望的，因为由此开拓了X射线设备更大的使用领域。在经常进行X射线检查时，通常需要将部件如X射线源和X射线检测器处于相同的位置或者说停止位置。用于X射线检查的可能的停止位置可以是位于病人卧榻之上的X射线源的位置，以便X射线基本垂直地照射例如到处于病人卧榻上病人的胸部并由在病人之下的X射线检测器进行检查。另一种可能的定位是使X射线源和X射线检测器呈90度设置。另外，具有优点的例如还有使X射线与X射线检测器的上表面形成特定的角度组合。
天花板式支架3D-T.O.P的使用说明书公开了一种X射线装置的支架，它借助在纵向和横向运行导轨上的锁定位置(Raststellung)预先给定在工作台上方的X射线辐射器的停止位置，该停止位置在该使用说明书中称作拍摄位置。X射线辐射器在工作台上方的运动由医务人员手动实现。锁定位置通过接触锁定或电子-机械锁定实现。由此带来的缺点是，为了调节确定的停止位置，需要对接触锁定或电子机械锁定进行机械调节。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种开头提到的实施X射线诊断的装置和方法，其中使部件在停止位置的定位得到改进。
本发明涉及装置的技术问题通过一种对检查对象进行X射线诊断的装置解决，它具有用于确定部件位置的装置、用于制动可运动部件的装置以及与该位置确定装置和制动装置作用连接的控制装置，借助该控制装置，可将制动装置根据部件的位置相对于停止位置激活。由此，能够使得部件如X射线辐射器和/或X射线检测器快速移动到可能存在多个的特定停止位置。部件向停止位置的运动，包括部件的移动和/或转动，由位置测量装置通过控制装置自动检测。
位置确定装置例如可由传感器系统构成。在此在X射线装置的各运动部件上至少设置一个传感器。该传感器的位置可以借助无线连接由传感器查询系统来采集并在必要时测定。可替换的是，可以采用绝对值发送器或转动发送器来检测部件的位置。同样，还可以采用线性测量系统如磁限制传感器或磁阻传感器。测定的部件位置记录在坐标系中，其中同样采集相应部件的停止位置。停止位置可以借助人机接口调节，例如在与控制装置连接的X射线设备或个人电脑的显示器上或操作开关上。围绕停止位置预定一个空间停止区域，其同样可以通过人机接口调节。
如果部件进入围绕停止位置的预定停止区域，则激活制动装置。停止位置以及围绕停止位置的预定停止区域可以通过设备制造商预先设置或在起动该装置之时或之后根据使用者的需要来调节。该制动装置在激活后将制动部件的运动直至停止状态。制动装置的激活可以通过使用者和/或控制装置实现。例如，使用者使得X射线辐射器运动到停止区域，制动例如通过松开操作键激活。接着，可以通过控制装置和位置确定装置在采用驱动装置的情况下将X射线辐射器移动到停止位置。
可替换的是，除了测定部件的位置，也可以检测其速度。此外速度在必要时还可以作为激活制动装置的标准。因此可以通过超过预定的边界速度，比如在停止位置的预定停止区域之外的环境范围内，穿过停止位置，而不释放制动装置。相反，如果没有超过在停止位置的预定停止区域之外的环境范围内的预定的边界速度，部件到达预定的停止位置的预定停止区域，则释放制动。边界速度值可以存储在控制装置中。为了检测其速度，例如可以设置传感器，用于采集运动部件的定量位置变化。
利用这种将部件定位在停止位置的装置，在不改变装置结构的情况下，可以提供附加的和/或改变的停止位置。
在本发明的一个优选实施方式中，设置了驱动所述部件的装置，它与控制装置这样作用连接，使得部件可运动到停止位置。因此，停止位置的调节完全不用手动即不通过由使用者产生的对部件的驱动实现。但也可以采用不同驱动的组合例如手动和电动组合。例如部件可以通过手动粗调到停止位置，而通过电动方式对部件的停止位置进行精调节。特别是在对部件停止位置进行精调节时具有优点的是，驱动装置以小的步距使部件运动，并通过控制装置实时进行位置测定。由此，保证了停止位置可以达到高精度。
在本发明的一个优选实施方式中，在驱动装置和可运动的部件之间设置耦合装置。由此，要传递到部件上的运动被定量且根据部件的位置进行调节。这同样提高了定位的准确度。
在本发明的一个优选实施方式中，X射线辐射器转动地支承，并且可在垂直或水平方向上发出X射线的第一停止位置或第二停止位置可调，在此X射线可在垂直或水平方向上发出。其垂直方向与重力方向平行定位，水平方向则与重力方向垂直。X射线辐射器的水平和垂直停止位置通常用于X射线检查，并因此而容易调节。但其它停止位置也可以通过操作控制装置不费力地进行调节。例如，这还包括对X射线相对于X射线检测器的检查面的特定角度的调节。这种角度可以通过使用者手动调节，不过这种调节是困难的。因此，本发明的装置有助于部件的调节。
在本发明的一个优选实施方式中，所述驱动装置作为电机构成和/或制动装置作为永磁制动器构成。电机可以简单地根据尺寸和功率构成并定位装置上。电机的另一优点在于容易控制。在X射线装置中，设置多个电机，用于驱动不同部件的转动和移动，如支架滑鞍的移动或固定到支架上的部件的转动。
优选采用电磁制动装置作为制动装置，因为它们在良好控制性下损耗小。这样电磁制动装置作为永磁制动器构成。因此，除了进行制动外，还在停止在停止位置后固定部件。因此在其停止状态后不需要附加的部件固定装置。另外X射线诊断装置的电力供给不是永磁制动器功能的先决条件，这提高了X射线诊断装置的安全性。此外，还可以使用摩擦制动器，它不用磁力，而通过弹簧力工作。而且这种制动装置具有永磁制动器的优点，但通过机械制动部件如弹簧的加载，磨损较大。同样，可以采用磁制动器作为制动装置，其中通过线圈电流可控制磁场以及制动效果。磁制动器的优点在于可以简单控制制动效果。其功能条件是制动的电流供给。
此外，还可以彼此分开地设置固定装置，即仅用于固定，即使部件保持在特定位置上的装置，和制动运动部件的装置。例如，除了例如作为永磁制动器构成的固定装置外，还设置无磨损作用的涡流制动器，以制动部件的运动。
通过该方法要解决的部分技术问题由这样的方法实现，所述部件通过手动和/或电动朝着停止位置的方向运动，其中检测部件的位置；一旦部件的位置处于环绕停止位置的预定停止区域内时，就制动该运动的部件。通过这种方法，对可运动的部件无磨损、快速地进行定位。通过对控制装置输入改变的或新的停止位置，还能够不费事地改变现有的停止位置和定义新的停止位置。
本发明装置和本发明的其它优点由下面参照附图描述的实施例给出。其中示意性示出图1是本发明装置的侧视图；图2是本发明方法的流程图。
具体实施例方式
图1示出了X射线诊断装置10，用于对检查对象进行检查。为了提高其使用灵活性，该X射线诊断装置10具有一个天花板导轨系统22。在该天花板导轨系统22上这样运动地支承两个滑鞍20，使得它们在与天花板平行的面上可以任意且彼此无关地移动。用于承接检查对象的卧榻23定位在这个天花板导轨系统22的下面。为了可以在不同位置和从不同方向对检查对象进行检查，在滑鞍20上固定了可伸出的伸缩式支架21，以使支架的长度满足医学检查的需要。在两个伸缩式支架21的端部分别固定了绕两个转轴可转动地支承的X射线辐射器30和X射线检测器31。
对于经常性检查，预先设置X射线辐射器30和X射线检测器31的停止位置。对于图1所示的X射线诊断装置10，分别定义了两个X射线辐射器30和X射线检测器31的停止位置，即X射线辐射器30的垂直停止位置和X射线检测器31的相应水平停止位置80。也可以是在图1中未示出的X射线辐射器30的水平停止位置和X射线检测器的相应垂直停止位置。在X射线辐射器30和X射线检测器31处于相应停止位置后，可以开始进行X射线检查。在此，在X射线辐射器30和X射线检测器31之间形成X射线区域32，它检测定位在卧榻23上的检查对象的要检查的部位。根据X射线诊断装置10的使用区域，停止位置也可以偏离上述停止位置。
停止位置可以通过与控制装置60作用连接的输入/输出装置61来改变或补充新的停止位置。停止位置的改变和/或重新设置可由使用者通过输入相应部件30或31的位置参数实现。
在图1中，X射线辐射器30具有垂直停止位置，而X射线检测器31尚未处于相应的水平停止位置80。为了能够进行检查，X射线检测器31必须首先转换到停止位置80。属于位置确定装置的位置传感器41不仅位于X射线辐射器30上，而且还位于X射线检测器31上。该位置确定装置还包括位置数据发射/接收单元40。该位置数据发射/接收单元40与X射线辐射器30和X射线检测器31上的位置传感器41无线通信。借助位置传感器41和位置数据发射/接收单元40，该位置确定装置可以检测X射线辐射器30和X射线检测器31的位置并在必要时检测位置的变化。检测到的位置数据输送到控制装置60。借助存储在控制装置60中的坐标系，可由输入到控制装置60的位置数据中确定X射线辐射器30和X射线检测器31的位置。这能够在位置确定装置中可选地进行。
为了能够进行X射线检查，应将X射线检测器31转换到相应的水平停止位置80。为了将X射线检测器31和/或X射线辐射器30固定在任意位置，设置了在图1中与制动装置70相同的固定装置。可替换的是，也可以将固定装置和制动装置70不同的有时也可以是在空间上分开的装置实现。为了使得X射线检测器31运动到图1所示的停止位置80，需要X射线诊断装置10的使用者如当时的医疗服务人员或医生通过操作其操作开关50首先释放制动装置70。而后，使用者将X射线检测器31向X射线检测器31的期望水平停止位置80的方向转动。由使用者驱动X射线检测器31的运动通过位置确定装置检测并输入到控制装置60。在控制装置60中存储围绕停止位置80的停止区域81。一旦X射线检测器31进入停止位置80的停止区域81，控制装置60激活在此作为永磁制动器构成的制动装置70。该永磁制动器70完全能制动该X射线检测器31的转动。因此X射线检测器31在预先规定的停止位置80停止到静止状态。
为了提高制动过程的准确性，有优点的是，选择比图1给出的停止区域81要大的停止区域81。由此，在制动时，通过考虑到停止区域81内测定的X射线检测器31的位置这样调节该永磁制动器70的制动力，即使得X射线检测器31准确在停止位置80停止到静止状态。
部件30或31运动到预先设置的停止位置如X射线检测器31的停止位置80以及选择不同的停止位置能够例如通过人机接口实现。如果例如要进行胸部检查，则用于胸部检查的停止位置应与通常例如对脚骨折的X射线检查时的停止位置不同，如支架滑鞍20的位置、伸缩式支架21的长度，X射线辐射器30和X射线检测器31的停止位置。这种检查的场景可以存储在未示出的数据处理系统中，并在由使用者选择检查场景之后输入到控制装置60中。检查场景的选择通过使用者操作键实现，例如在触摸屏上操作或操作显示器51上的相应操作开关50。由此，快速简单地确定新的停止位置。必要时，也可以通过驱动装置90驱动部件30或31的整个运动，该驱动装置在此作为电机构成。控制装置60这样控制电机90，使得部件30或31进入确定的部件停止位置。停止位置也可以包括一个或多个支架滑鞍20的位置和伸缩式支架21的长度等。
下面将结合图1所示的装置描述根据图2的方法步骤，其中装置部件的附图标记与图1相关。
在所述实施例中的方法从激活上述的制动装置70开始，以确定X射线检测器31的位置。如果使用者移动和/或转动X射线检测器31，借助在方法步骤101中释放制动而使得该方法启动。制动的释放例如可以通过操作操作键50例如机械地或借助触摸屏实现。操作键50在此设置在X射线辐射器30上。也可以由使用者按压操作键50而释放制动。具有优点的是，制动释放操作键50设置在运动的部件30或31上。
通过释放制动，X射线检测器31可以自由运动并通过使用者朝着停止位置80的方向运动。在此，在下一方法步骤102中检测X射线检测器31的位置。X射线检测器31的位置例如可以连续地或以周期时间间隔地来确定。根据每个位置测定实施方法步骤103，其中比较所检测到的X射线检测器31的位置是否处于可预定的设置的停止区域81内。如果检测到的X射线检测器31位置处于停止区域81之外，则可以继续移动X射线检测器31。相反，如果检测到的X射线检测器31的位置处于可预定的设置的停止区域81之内，则在下一方法步骤104中，制动并固定X射线检测器31。在此该制动和固定借助作为永磁制动器构成的制动装置70完成。在从X射线检测器31制动到X射线检测器31处于停止状态期间，仍根据方法步骤102继续检测X射线检测器31的位置。在运动的X射线检测器31被制动后，在方法步骤105中将X射线检测器31的位置与预先给定的停止位置80进行比较。如果制动后的X射线检测器31的位置与预先给定的停止位置80一致，则用于X射线检测器31的方法结束。
如果制动后的X射线检测器31的位置与预先给定的停止位置存在重大的偏差，这可通过控制装置60识别，则在方法步骤101中通过控制装置60再次触发对X射线检测器31的确定。而后，通过控制装置60起动作为电机构成的驱动装置90，该控制装置在方法步骤106中使得X射线检测器31朝着预先规定的停止位置80的方向运动。在此，根据方法步骤102继续检测X射线检测器31的位置并根据方法步骤105与预先给定的停止位置80进行比较。只要X射线检测器31的位置与预先给定的停止位置80不一致，就通过电机90使X射线检测器31继续朝着停止位置80的方向运动。一旦X射线检测器31的位置与预先给定的停止位置80相一致，就断开驱动装置90并在方法步骤104中激活制动装置70并制动X射线检测器31。在此这样准确选择到达停止位置80的移动，使得通过激活制动能够实现X射线检测器31的近乎立即停止。随着将X射线检测器31制动到停止位置80，该方法结束。对于其它部件例如X射线辐射器30重复该方法，直到所有X射线诊断需要的部件固定在其预先给定的停止位置上。接着，开始X射线诊断。
可替换的是，还可以选择这样的方法，其中不需要对运动的部件30或31不断地进行位置检测。这应该以X射线辐射器30为例说明。如果使用者要从垂直停止位置到水平停止位置改变X射线辐射器30的位置，则根据方法步骤101释放对X射线辐射器30的制动。这通过由使用者按压制动释放按键如X射线辐射器30的操作键50实现。一旦按压操作键50，就释放X射线辐射器30的制动。使用者使得X射线辐射器30朝着在图1中未示出的预先给定的水平停止位置的方向运动。若X射线辐射器30进入未示出的环绕停止位置的停止区域内，则使用者可以从显示器51上得到输出X射线辐射器30此时处于停止区域内。使用者据此松开释放制动的按键50，则X射线辐射器30被制动。可以在X射线辐射器30处于静止状态后或随着X射线辐射器30进入停止区域就激活位置检测。此外，将X射线辐射器30的当前位置与预先给定的停止位置进行比较，如在控制装置60中。该控制装置激活电机90，释放X射线辐射器30的制动并借助电机90和连续的位置检测使X射线辐射器30运动到预先给定的停止位置。通过这种方法，减小了数据处理的开销，因为当部件30或31已定位在靠近相应的预先给定的停止位置时，仅测定部件30或31的位置数据。
权利要求
1.一种对检查对象进行X射线诊断的装置(10)，它具有作为X射线辐射器(30)和/或X射线检测器(31)构成的部件(30，31)，这些部件可相对于检查对象的卧榻(23)运动，其中，设置至少一个可预先给定的部件(30，31)的停止位置(80)，其特征在于设置了用于确定所述部件(30，31)的位置的装置(40，41)、用于制动该可运动部件(30，31)的装置(70)以及与该位置确定装置(40，41)和制动装置(70)作用连接的控制装置(60)，借助该控制装置，可将所述制动装置(70)根据这些部件(30，31)的位置相对于所述停止位置(80)激活。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于设置了用于驱动所述部件(30，31)的装置(90)，它与所述控制装置(60)这样作用连接，使得所述部件(30，31)可运动到所述停止位置(80)。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于在所述驱动装置(90)和可运动部件(30，31)之间设置了耦合装置。
4.如权利要求1至3之一所述的装置，其特征在于所述X射线辐射器(30)转动地支承，并且X射线可在垂直或水平方向上发出的第一停止位置或第二停止位置可调。
5.如权利要求1至4之一所述的装置，其特征在于所述驱动装置(90)作为电机构成和/或制动装置(70)构成为永磁制动器。
6.一种对检查对象进行X射线诊断的方法，其中，作为X射线辐射器(30)和/或X射线检测器(31)构成的部件(30，31)运动到所设置的停止位置(80)，其特征在于所述部件(30，31)通过手动和/或电动朝着停止位置(80)的方向运动，其中，采集所述部件(30，31)的位置(102)；一旦所述部件(30，31)的位置处于环绕所述停止位置(80)的预定停止区域(81)内时(103)，制动该运动的部件(30，31)(104)。
全文摘要
本发明涉及一种用于对检查对象进行X射线诊断的装置和方法，该装置具有作为X射线辐射器(30)和/或X射线检测器(31)构成的部件(30，31)，它们可相对于检查对象的卧榻(23)运动，其中，设置至少一个可预先给定的部件(30，31)的停止位置(80)。其中，设置了用于确定部件(30，31)位置的装置(40，41)、用于制动可运动部件(30，31)的装置(70)和与该位置确定装置(40，41)和制动装置(70)作用连接的控制装置(60)，借助该控制装置，可将制动装置(70)根据部件(30，31)位置相对于停止位置(80)激活。本发明的装置和方法改进了部件在停止位置的定位。
文档编号G01N23/04GK101032406SQ20061013096
公开日2007年9月12日 申请日期2006年11月22日 优先权日2005年11月22日
发明者雷纳·霍伊普尔, 克劳斯-冈特·施利尔曼 申请人:西门子公司