专利名称：C形臂系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及C形臂系统。
背景技术：
存在多种用于特别地在医疗诊断中具有重要作用的成像方法的设备。在此，成像经常通过X光辐射执行。
通常的基于X光辐射的医疗诊断设备是所谓的C形臂。C形臂典型地以C形的臂形成，在所述臂的端部上布置了 X光源和X检测器。通过C形状，可将待检查的对象很好地定位在X光源和检测器之间以用于诊断照射。
近年来，许多医疗设备的开发在于扩展用于更大的检查方法范围内的设备的结构或功能。
在C形臂中特别值得提及的是两个扩展。其一，使C形臂适合于围绕共同中心(几何中点)进行轨道旋转。此轨道运动实现了从不同的方向对定位在共同中心内的对象进行多个拍摄。从不同方向的这些多个拍摄或投影实现了被检查对象的三维图像的重建。为保证3D重建体积的质量，通常至少要求180°的旋转运动。
另一个开发在于将两个或更多的C形臂组合。此类系统例如在US5515416A1、DE19533359C2和DE10241184B4中描述。最通常已知的是双平面设备，其中使用两个C形臂。C形臂在此可机械地相互连接或联接，或相互独立地安装。DE10241184B4描述了带有两个分开的C形臂的双平面设备，所述两个C形臂在支承方面不同。C形臂的一个通过地板架安装，而对于第二个C形臂提供了天花板架。
此类双平面设备主要用于心脏病学。平行地使用两个C形臂在此允许降低拍摄序列的持续时间且因此更好地满足了由于心脏运动而产生的要求。
而带有多个C形臂的C形臂系统(例如双平面设备)用于更宽范围的检查。与心脏病学应用不同，在另外的检查中经常仅使用一个C形臂。
例如，在血管造影中典型地仅使用一个C形臂以执行脉管检查。为图示血管的3D构造，在C形臂运动期间产生透视图像，将所述透视图像传输到图像评估计算机，所述计算机则由多个图像执行3D重构，且可图示作为结果的3D重构体积。在此可使用的血管造影系统仅在单平面运行中进行此C形臂运 动。即，在使用例如双平面设备时，仅使用C形臂中的一个。这在下文中根据图2至图4详细阐述。
在图2中示出了带有双平面系统的操作间。显见，在执行轨道运动时，通过两个C形臂5和8可在两个不同的平面内进行拍摄。在图2中右侧将此平面旋转90°，这通过相应地使安装在地板上的C形臂8倾斜实现。血管造影拍摄通过第一 C形臂8执行。为此，第二 C形臂运行到停驻位置(图3)。
存在对于提供了尽可能宽的检查可能性范围的C形臂系统的需求。发明内容
本发明的任务在于扩展通过常规的C形臂系统的检查可能性。
根据本发明建议了用于在两个平面内检查对象的C形臂系统。此C形臂系统包括可安装在地板上的第一 C形臂和可安装在天花板上的第二 C形臂。此外，给出了用于待检查的对象的容纳位置，所述容纳位置例如通过可能在高度上可调节的合适的患者台实现。C形臂和容纳位置相互布置为使得可通过C形臂拍摄在两个平面内拍摄定位在容纳位置上的对象。根据本发明，可安装在地板上的第二 C形臂构造为用于围绕至少180° (优选地至少200° )的角度范围的轨道运动。
C形臂系统可以是用于在两个平面内检查对象的双平面设备。但也可构思使得除两个前述C形臂外提供了一个或多个另外的C形臂，使得拍摄可在超过两个的不同的平面内实现。在此，平面可通常通过C形臂的自由度对于各应用合适地选择。C形臂可以但不必须是完全刚性的C形臂。可存在另外的自由度，例如用于臂部运动的自由度。C形臂在本发明的意义中通过围绕用于在平面内进行拍摄的共同中心的轨道运动的功能来表征。
通过本发明给出了 C形臂系统，例如双平面系统，以其在第二平面内也可执行大于180°的旋转运动。因此，可实现如下的临床相关的优点:
1.可使用C形臂系统执行在躯干范围内的三维重构。这以常规的双平面系统通常不可实现，因为通常定位在头端的第一平面仅允许最大距患者头端900mm的3D重构。其原因是第一 C形臂的有限的C形臂半径。
2.在第一和第二平面的同步的C形臂运动期间，可从每个平面展开至少180°的角度。在此所获得的图像允许了 3D重构的新的可能性，特别是动态过程。
根据本发明的内容的第一构造，第二 C形臂形成为带有在轨道方向上C形地可运行的臂，所述臂的角度范围至少为180° (优选地至少为200° )。在此构造中，有利的是通过臂形成的C形段的直径< 2200mm，因为在共同中心和地板上边缘之间的距离通常不超过IlOOmm的范围(对于血管造影检查的典型的工作高度)。由于与通常的安装在天花板上的C形臂相比此更小的直径，有利的是提供了用于第二 C形臂的支承部分，通过所述支承部分合适地确定其高度。合适的高度在此基本上允许在容纳位置的高度范围内围绕共同中心的拍摄。为此，对于通常的天花板高度，可能要求略微降低第二C形臂。距天花板的相应的距离通过支承部分实现，其中此支承部分也可构造为用于配合C形臂的高度。
根据第二实施例，第二 C形臂形成有C形的轨道方向上可移动的臂段和布置在该臂段上的C形的臂部分，其中该C 形的臂部分构造为在轨道方向上相对于臂段运动。在此构造中，C形的臂部分可包括小于180° (例如，120° )的角度范围，且尽管如此通过可移动的臂段的调节实现了用于拍摄共同中心的超过180°的角度范围。C形的臂段可以说通过可移动的臂段延长，其中在移动时臂段和臂部分的连续的角度范围可相加。
在此实施例中，优选地C形的臂部分至少部分地可引入到臂段内或在臂段处被容纳，这是节约空间的解决方法。此外，在此解决方法中可建议使得在臂部分上这样连接基本上直的、支承射线源或射线接收器的臂部分，使得在C形臂的相应的端部和共同中心之间的距离降低。以此方式，带有射线源或射线接收器的相应的臂部分也可定位在待检查的对象下方，如果C形臂部分的半径足够大以将此C形的臂部分自身定位在待检查的对象下方或地板上方。
在下文中根据附图在实施例的范围内详细解释本发明的内容。各图为:
图1示出了常规的双平面系统的示意性图示。
图2示出了处于第一位置且带有与之旋转90°的第二平面的常规的双平面系统的图。
图3示出了带有处于停驻位置的第二平面的常规的双平面系统。
图4示出了根据本发明的C形臂系统的第一构造。
图5示出了根据本发明的C形臂系统的第二构造。
具体实施方式
在图1中在示意性图示中图示了双平面X光装置。双平面X光装置包括X光系统I和X光系统2。X光系统I具有提供有X光射线源3和X光射线接收器4的C形臂5，且X光系统2具有提供有X光射线源6和X光射线接收器7的C形臂8。C形臂5布置在容纳双平面X光装置的房间的天花板D上，且围绕铰接轴线(Angulationsachse)Al且围绕其垂直于图面的轨道轴线01可枢转。围绕轨道轴线01的枢转通过沿C形臂5的外周在支承部分9内调节C形臂5来实现。
X光系统2的C形臂8通过在图中不可见的支承安放或安装在布置在容纳双平面X光装置的房间的地板B上的壳体10上。C形臂8可通过已知的方式枢转，这通过相对于其围绕其在图1示意的轨道轴线02的支承的调节以及围绕其垂直于图面的铰接轴线A2的支承来协同地实现。
安装在天花板上的C形臂5包括C形的部分51和支承了射线源3的基本上直的部分31。由于C形的部分51的有限的角度范围，限制了通过C形臂5的拍摄的角度范围。这根据图2和图3显见。在图2中示出了其中布置了常规的双平面系统的操作间。患者被放置在允许通过两个C形臂5和8的拍摄的容纳位置或患者台12上。在图2中示出的位置中，C形臂5由于C形的部分51的有限的长度允许了顺时针方向上的90°的最大旋转和逆时针方向上的30°的最大旋转；即整个角度范围限制为120°。
C形臂5形成为带有弯曲的臂部分31，所述臂部分31允许将射线源3放置在容纳位置12下方。这在图2中在右侧示出，其中C形臂5旋转90°，使得带有射线源3的基本上直的臂部分31可处于容纳 位置12下方。可见，在C形的臂部分51延长超过120°时，不再可将射线源3定位在容纳位置12下方。对于其中由于重构质量而在至少180°的角度范围内利用图像的血管造影检查，因此通常将在天花板固定的C形臂5定位在停驻位置，且通过地板固定的C形臂8执行检查。此类情形在图3中示出。
图4示出了根据本发明的解决方法的第一实施例。C形臂5通过天花板车91且通过C形臂车92固定在天花板上。如在图中右侧所图示，将C形臂5的内径匹配为使得C形臂51包括>180°的角度区域，且可将源和检测器定位在射线源的下方。为此目的，将C形臂的外径在第二平面内延长，使得C形臂不会与地板碰撞，以及共同中心到地板上边缘的距离不超过IlOmm的量(对于血管造影检查的典型的工作高度)。为此，可要求使C形臂比常规情况更低地支承，这可通过合适的支承件9实现，所述支承件9在此通过天花板车91和C形臂车92形成。如需要，此类支承件也可构造为高度可调节。
图5示出了本发明的内容的第二实现。通过天花板车91和C形臂车92将C形的段52安装在天花板上。C形臂车92围绕旋转轴线93可旋转地固定在天花板上。C形的臂段52为此构造为至少部分地容纳C形的臂部分51。在图5中的左侧图示中，此C形的臂部分51实际上完全在臂段52内消失。现在，通过使臂段52以及连接在其上的臂部分51可在轨道方向上运动，实现了超过180°的拍摄角度区域。在图5的右侧的两个图示上，这对于正负100°的两个极端位置示出。在两个图示的上部图上，臂段52逆时针运行。此外，C形的臂部分也逆时针移出，使得通过两个运动的汇合或相加得到了负100°的容纳位置。在下部图中对于另一个方向(顺时针)执行了相应的情况，使得在此实现了 100°的位置。总之，能以此构造运行过200°的角度范围。
在此，臂段52构造为使其可至少部分地容纳或如需要移出臂部分51。工作方式类似于伸缩筒中的情况，使得在此涉及支承在伸缩引导系统内支承的伸缩型C形臂段。此类构造是有利的，但不是必需的。专业人员可容易理解的是此处在此构造中仅关于在臂段52和臂部分51的轨道方向上的可相对运行性。此构造的优点是在原理上可使用在图1、图2、图3和图4中示出的C形臂，其中通过在轨道方向上可运行的臂段52上的支承实现了更大的角度范围。即在此缩短了第二平面的C形的臂部分51的长度，使得臂即使在大于正负90°的情况下也不触及地板。
所阐述的示例仅对于总体构思是阐述性的。本领域一般技术人员由此直接地显见另外的构造可能性。特别地，地板安装的C形臂不必是刚性的C形臂，而是可实现为带有附加自由度的双臂机械人的 形式。因此，实施例不应视作限制权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种C形臂系统，包括 -地板安装的第一 C形臂(8)， -天花板安装的第二 C形臂(15)， -用于待检查对象的容纳位置(12 )， 其中C形臂(5、8)和容纳位置(12)相互布置为使得可通过C形臂(5、8)在两个不同的平面内拍摄对象(P)，其特征在于， 所述第二 C形臂(5)构造为用于围绕至少180度的角度范围的轨道运动。
2.根据权利要求1所述的C形臂系统，其特征在于，所述第二C形臂(5)形成为带有在轨道方向上可运行的臂(51)，所述臂(51)的角度范围至少为180度。
3.根据权利要求2所述的C形臂系统，其特征在于，所述臂(51)的角度范围至少为200度。
4.根据权利要求2或3所述的C形臂系统，其特征在于，通过所述臂(51)形成的C形段具有小于2200_的直径。
5.根据权利要求1至4中一项所述的C形臂系统，其特征在于，为所述第二C形臂(5)提供了支承件(9)，通过所述支承件(9)提供了在第二 C形臂(5)和天花板(D)之间的对于围绕共同中心的检查基本上在容纳位置(12)的高度范围内合适的距离。
6.根据权利要求5所述的C形臂系统，其特征在于，所述支承件(9)构造为用于所述第二 C形臂(5)的高度调节。
7.根据权利要求1所述的双平面设备，其特征在于， -所述第二 C形臂形成为具有在轨道方向上可运行的C形的臂段(52)，且-提供了布置在所述臂段(52)上的C形的臂部分(51)，所述臂部分(51)构造为用于在轨道方向上相对于臂段(52)的运动。
8.根据权利要求7所述的双平面设备，其特征在于，所述C形的臂部分(51)至少部分地可引入到所述臂段( 52)内。
9.根据权利要求7或8所述的双平面设备，其特征在于，在所述臂部分(51)上连接了支承了射线源(6)或射线接收器(7)的基本上直的臂部分(31)，从而降低了在C形臂(5)的相应的端部和共同中心之间的距离。
全文摘要
本发明涉及一种C形臂系统，带有可地板安装的第一C形臂(8)，可天花板安装的第二C形臂(15)和用于待检查对象的容纳位置(12)。C形臂(5、8)和容纳位置(12)相互布置为使得可通过C形臂(5、8)在两个不同的平面内拍摄对象(P)。第二C形臂(5)构造为用于围绕至少180度的角度范围的轨道运动，以此将系统的应用范围扩展到附加的检查方法。
文档编号A61B6/02GK103099632SQ201210449218
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月12日 优先权日2011年11月10日
发明者M.迈耶 申请人:西门子公司