器平面相对于反射器平面的取向的实现。在某些正交取向 上，由于对称性，收发器TX与反射器RFL之间的信号耦合将为零(即，有基本上为零的信号强 度），从而使反射器RFL同样地不能被检测到。在图3中，"量角器"以角度的方式示意性示出 了这种"正交性状态"取向。如本文中所使用的，如果任何两个线圈其中的一个产生的通量 的线（作为电流通过的结果）垂直于另一个线圈将产生的通量的线，任何两个线圈认为是 (磁性)正交的（那么反之也自动是成立的）。在本文中应当理解，所述正交性状态可以通过 接收器-对-反射器取向（"接收器引起的空-响应"）来实现，或者可以由发射器-对-反射器 取向（"发射器引起的空响应"）引起，或者由二者引起。换言之，当在角度正交性的状态下 时，由于其相互角度取向，两个线圈之间的互感为零。然而，恰恰是这种特性在一个实施例 中被用于通过准确地寻求出由于正交性导致的那些"空响应"配置来对准管探测器系统的 相对倾斜、偏转和滚动。参考图12,其中，当缺乏对准配置时，围绕z轴的滚动能够被检测到。 只有当两个线圈正交时（如图所示），在接收器RX或收发器TXRX处的响应将为零。为了确保 在所期望的对准上的正交性，人们可以（如图所示)沿X轴运行发射器的线圈（即，其线圈绕 组围绕所述X轴），并且人们沿y轴运行反射器的线圈。如果存在围绕z轴的旋转，接收器RX将 配准信号，从而指示探测器D和管未对准。应当理解，这仅是说明性实施例，TX或RX线圈对反 射器RFL线圈的其他合适的布置可以被用于使围绕感兴趣轴的旋转能够被检测到。应当注 意，图12中的方案提供朝向所期望的管-探测器配置的明确的引导(在这种情况下，围绕z轴 对准），因为当管-探测器系统旋转到围绕轴z的对准时，存在零响应，如果存在倾斜，则有非 零响应。尽管响应曲线具有校正方向可以不明确的峰值，但该峰值将仅发生在大的倾斜处 (约90度），这将使用户容易看到其不可能是所打算的配置，因为(例如在管S是可移动的实 施例中）以错误的方向拖动管XR将使它指向"远离"患者PAT。
[0098] 参考图4,示出了具有在单个线圈接收器部件中的多线圈发射器部件的收发器 TXRX。更具体地，使用一对反并联发射器线圈Ltx和Ltx'，其允许限定两个线圈的效果是相 等且相反的对称的轨迹平面。在图4中平面被限定为在磁通量线的两个凸角Lbl、Lb2之间垂 直延伸。换言之，在该平面上居中的任何反射器RFL也将是无效的，所以将没有信号被反射。 轨迹平面因此根据一个实施例限定用于空响应或盲区的范例。
[0099]磁通量-盲区的另一个，但"逐点的"（即，在空间中人工创建的零磁通的点）范例将 在下文在图9进行说明，其被利用为甚至在绝对意义上确定距离。图4的盲区平面是基于磁 通量线的对称，并提供反射器RFL的居中。该收发器配置提供两个自由度的对准能力，其中， 反射器RFL能够在转换方向x和/或y中被对准。两个反向并联的发射器线圈布置是如本文中 所使用的"相控天线阵列"的范例。在一些实施例中还设想使用相控阵列的各种其他实施方 式，如将在下文参考图6-9的实施例中的相控阵列布置所说明的。
[0100]进一步参考图4,当沿y轴(Pyr)的反射器RFL的相对位置通过移动反射器RFL或者 管S改变时，回波的强度(和相位)改变(参见说明性图表）。接收器线圈拾取回声一一如果反 射器"向上"为正，如果反射器"向下"为负，如果反射器在轨迹平面上的信号凸角Lbl、2之间 的中间为零。这种接收到的信号能够给出与必要的位置校正有关的信息。如果两个更多的 线圈与垂直于图4中的轨迹空间的轨迹空间一起使用，类似的观察也成立。人们能够随后同 样沿X方向Pxr进行调整。换言之，管-探测器对准能够被解析低至两个转换自由度。表示管-探测器配置与两个方向中的任一个的空区的偏移的信号强度随后形成位置校正信息。换言 之，在该盲区寻求实施例中，管-探测器配置从空区偏移的程度随后由换能器提示器处理器 电路调制为音频、视觉或触觉信号，如将在下文更详细说明的。这种经调制的信号随后向用 户提供"线索"或引导来修正管到探测器的对准。换言之，在范例性的图4的实施例中，通过 i)发射器TX或接收器RX "策略性"放置在管S上或相对于管S放置，以及通过ii)反射器RFL "策略性"放置在探测器D上，以及通过i i i)当相对于TX、RX放置标签RFL时，观察"正交性"标 准，得到的"空响应"能够有利地用于将标签RFL(以及因此的探测器D)与管S对准。
[0101]图4中的图表描绘了接收到的信号强度和极性对Pyr偏差。极性给出关于需要被应 用至管位置的校正动作的方向的线索。备选地，"空"能够策略性地由发射器强度和/或相位 的组合在任意轨迹平面上创建。如在图4的曲线中能够看到的，当离开盲区DZ向左或向右 时，接收到的信号达到峰值，然后沿Pyr轴渐近地消失。远离DZ的"假"移动在大多数情况下 能够被避免，因为不得不从所期望的配置移动到非常远，用户将能够根据常识意识到他或 她正以错误方式进行移动（即，远离盲区）。
[0102]图5示意性示出了多反射器布置。每个标签RFL被调谐到唯一的频率并专门对所述 频率做出响应。通过选择适当的收发器-频率，来自多个反射器RFL的反射器中的单独的一 个能够选择性地被询问/被发出砰声。同样地，大量的标签RFL能够通过选择适当的收发器 频率唯一地被"编址"。在一个实施例中，探测器单元D将承载若干个唯一响应标签RFL，其被 策略性地定位在所述探测器D上。这允许随后在高达6个自由度上测量探测器相对于收发器 (以及因此的X射线源）的位置和取向。多标签放置的范例以下在图8a、8b中示出。
[0103]如本文中所使用的"策略性定位"在控制工程术语中意味着"使可观察性最大化"。 这可以包括选择针对反射器RFL和/或收发器TXRX、或接收器RX、或发射器TX的放置，以避免 干扰或使其最小化，例如远离金属物体、床架杆等进行放置。探测器的防散射栅格ASG可以 是干扰的另一来源。这种ASG导致的干扰可以通过具有诸如使电"环路"在其构造中被避免 的ASG-构造来减轻，例如通过从彼此绝缘的ASG叶片或翅片来避免涡电流的形成等。备选 地，反射器可以被放置在远离ASG的位置上，例如在探测器壳体上，但距ASG尽可能地远，如 在右侧的图8b上的一个实施例所示。在一个实施例中，ASG由例如铝形成，而不是由铁磁材 料或铅，或者由非金属材料形成。同样，在策略放置的进一步的目标中，使用多个反射器，每 个仅在预定义频率处反射离开，允许实施"健康检查"或用作用于检测到的信号的冗余，以 确保所有的反射器都存在并从不想要的或寄生的反射区分开来。在本实施例中，换能器TR 阶段包括逻辑电路来处理接收到的信号以得到其可信度。例如，仅当来自多个反射器的唯 一的、预定义的频率组合被检测到时，信号可以被充分地判断。反射器频率的特定组合可以 构成唯一的"条形码"，以识别具体探测器设备。假使环境不可能从具体的反射器接收信号 (或者由于无线电闭塞或者由于强的寄生共振导致），多个反射器可以是有用的，所以仍存 在至少第二测量点或选项。
[0104] 图6是用于围绕管S布置的收发器线圈的"智能"几何形状的范例性实施例。收发器 TXRX的四个发射器线圈A、B、C和D以围绕X射线发射器光圈X的第一阵列ARC放置，以便最大 限度地利用可用区域。这种象限配置将允许区分在"上-下"方向以及"左-右"方向中的反射 器RFL。在一个实施例中，有相邻并平行于第一阵列的四方线圈阵列的其他的、第二组ARC。 这增加了对管头S的分层的相控阵列布置的更多自由度的解析能力，从而使图6实施例的自 由度解析能力达到3个自由度。在图6中，元件A/B/C/D表示例如四个塑料框架，每个具有按 虚线（或圆）运行的凹槽，然后载流电导体(一匝或多匝）在相应的凹槽上运行。在其它实施 例中，线圈被布置为PCB线圈或者模型是模制塑料保持架，以保持(例如铜）电线。还有将所 述电流馈入至这些线圈的馈入线（例如双绞线）。图6上部示出了四个线圈沿其纵轴（即，线 圈围绕其进行缠绕的轴）的平面图，磁通量线垂直于纸平面。在图6下部，例如F和B的相应的 线圈使其轴线平行并被布置为一个在另一个后面。虽然在图6中，八个线圈被示出为平行 的，但这仅是范例性实施例，本文中也设想产生不同的磁通量密度图案的不同的线圈形状 和/或线圈装配，不一定是平行的。
[0105] 图7示出了图6的分层相控阵列布置的更多细节。在一个实施例中，相控阵列的实 施例方式是通过当激励各线圈元件时选择不同的极性。例如，以正弦信号+i驱动线圈组合 (A+B)，同时以正弦信号-i驱动线圈组合(C+D)，相应的标签RFL3环路（以及因此的探测器本 体D)能够在上/下方中"居中"。类似的针对围绕相应平面的每个自由度的居中能够通过（以 相反的极性)驱动以下线圈组来实现：
[0106] · (A+D)和(B+C)，以沿左右方向Px居中；
[0107] · (A+B+C+D)和(E+F+G+H)，以沿Pz在"前后"搜索中居中。
[0108] 图7的布置进一步采用了图4(其示出了围绕一个平面的范例性居中）的想法，因为 图7允许围绕多个平面居中。
[0109] 在图6中，A、B、C、D线圈能够以"旋转"波形（"墨西哥波"）驱动，即，线圈以一个对一 个的四个正弦驱动。四个正弦具有相同的频率，但在它们的相位上相隔0-90-180-270度。这 创建了旋转的"寻求"字段，并且将给出恰好在旋转轴上居中的来自反射器线圈的零响应。 然而，以上四个线圈的布置A+B+C+D或E+F+G+H仅是范例性实施例，具有用于每个层的少于 (或多于）四个线圈的相控阵列布置可以替代使用。
[0110] 图8a、b示出了用于反射器线圈RFL放置在探测器板D上或相对于探测器板D放置的 范例。在标签RFL放置的这种实施例中，当由于正交性被正确居中时，只有反射器线圈RFL2 能够与收发器"对话"，由于如关于图3在以上所说明。其他两个线圈RFLl和RFL3,每个正交 于TX的电感Ls，保留瞬时对准"不可见"，并且因此无响应，因此在RX上没有从标签RFLl和 RFL3接收到信号。在本实施例中，三个标签RFL被布置为环，其中，每一个正交于另外两个。
[0111] 线圈RFL 2、3不一定必须如图8所示的围绕探测器设备D的侧面来布置或散绕。这 仅是范例性实施例。
[0112]在备选实施例中，反射器元件RFL被"分裂"开，并被分散为例如小片并被定位，以 便不阻挡X射线探测器D的辐射敏感区域。这在图8B中的向右的RFL标签放置中被示出，其 中，RF标签（圆形的或四边形的或适合手头的空间限制的其他合适的形状)为小片，其足够 小到适合置入探测器D边界部分的角部，并且不延伸进入辐射敏感区域，而是被限制到探测 器壳体的边界。如果探测器板的厚度允许，还设想放置在边缘表面ED上。放置能够或者是对 称的或者是不对称的。存在一种图8B的向右的布置，其中，共使用五个线圈。一个被布置在 探测器平面内，以跟随探测器的边界部分，而其余四个被布置在两个平行组内，每个组中两 个线圈。在每个组中的每个线圈正交于边界线圈，但来自不同组的线圈越过四个探测器边 缘的不同对围绕探测器本体缠绕，在每个组中的每个线圈被限制到相应的探测器边界部 分。
[0113] -个或多个标签RFL可以永久地或不可移动地经由布置在标签中的不干胶，或经 由夹子部件被贴至管S或探测器D，被拧到或用螺栓固定至探测器D主体。在一个实施例中， 探测器包括形成在壳体内以在其中可滑动地接收标签RFL的轨道，所述标签RFL被适当地形 成为匹配所述轨道。标签RFL可以集成在探测器壳体内部（因此对于人类观察者是不可见 的)或者被布置到探测器壳体上的外部。
[0114] 图9示出了被配置为按照图4、8寻求空的或盲区的相控阵列，其用于绝对定位，不 仅仅是用于居中和对准。在本范例性实施例中，两个有效线圈组A+B+C+D和E+F+G+H是"背-对-背"的，并且类似于图6、7是平行的，其中，每个线圈组通过相反的电流以具体的比例，比 如说+2i和-i来驱动。图9示出了其纵轴和磁通量线平行于纸平面的线圈飞视图。换言之，图 9示出了相控相反的平行发射器TX(或