X射线设备的制造方法

X射线设备的制造方法
【专利摘要】一种X射线设备（100），其被设置用于至少部分地通过在触摸屏（140）上的用户输入来控制。所述X射线设备包括桌子（115）和X射线源（111）。所述桌子（115）与所述X射线源（111）能够相对于彼此定位，由此确定有待曝光的检查区域（150）。所述X射线设备（100）还具有光学相机（120），该相机被设置用于拍摄至少检查区域（150）的图像。所述图像被显示在触摸屏（140）上并且识别用户的涉及所述检查区域（150）的用户输入。所述X射线设备（100）还被设置用于根据所述用户输入使所述桌子（115）与所述X射线源（111）相对于彼此定位。
【专利说明】
X射线设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种X射线设备和一种用于控制X射线设备的方法，所述射线设备被设置用于至少部分地通过在触摸屏上的用户输入来控制。特别地，本实用新型涉及一种技术，其中可以根据在触摸屏上的用户输入来控制X射线设备的X射线源的位姿(Pose)。
【背景技术】
[0002]在临床实践中典型地有必要在实际的X射线成像之前调整X射线源的位姿，S卩X射线源在参考坐标系中的位置和取向。因此会需要确定检查对象的检查区域，在发射出X射线束时所述检查区域被X射线源曝光。
[0003]就此而言，可以值得追求的目标是，一方面尽可能准确地确定检查区域，并且另一方面仅花费相对少量的时间间隔来确定检查区域。因此，在检查对象的X射线束曝光方面，过大的检查区域可能具有不利的效果。另一方面所确定的检查区域过小可能会导致，并非所有为了全面且无差错的医疗诊断所需要的解剖学特征都被成像在随后所拍摄的X射线图像内。如果为了确定检查区域需要相对长的时间，那么可能限定X射线设备的负荷率，即单位时间的检查对象和X射线图像的数目。由此会增大X射线设备运行中的成本。
[0004]例如已知这样的技术，其中安置在X射线束的光程(StrahI engang )中的光源使得X射线束的光程在检查对象上的投射在光学上可视化。借助于该投射通过例如关于桌子对X射线源的手动定位可以进行对检查区域的确定，其中检查对象位于所述桌子上。此外，已知这样的技术，其中通过远程控制可以受控制地且机动化地使X射线源沿着不同的空间轴线进行移动和/或取向。这样确定检查区域会相对费时并且仅具有有限的直观性。
【实用新型内容】
[0005]因此，存在对用于调整X射线源的位姿的技术进行改进的需求，以便确定检查区域。特别地，对于能够实现直观、准确且相对耗时少地确定检查区域的技术存在需求。
[0006]根据一个方面，本实用新型涉及一种X射线设备，该X射线设备被设置用于至少部分地通过在触摸屏上的用户输入来控制。所述X射线设备包括一桌子，在该桌子上能够布置一检查对象。此外，所述X射线设备还包括用于发射出X射线束的X射线源。所述桌子与所述X射线源能够相对于彼此定位，从而所述X射线源具有一定的位姿，由此确定所述检查对象的有待曝光的检查区域。此外，所述X射线设备还包括一光学相机，该光学相机被设置用于拍摄至少所述检查区域的图像。所述X射线设备还包括一发送器，该发送器被设置用于将所述图像传输给触摸屏。所述X射线设备还包括触摸屏，该触摸屏被设置用于显示所传输的图像并且用于识别用户的涉及所述检查区域的用户输入。此外，所述X射线设备还被设置用于根据所述用户输入使所述桌子与所述X射线源相对于彼此定位，以便调整位姿。
[0007]例如，所述X射线设备可以是模拟的或数字的X射线照相系统。例如，所述X射线设备可以是C-拱型设备。所述X射线设备可以被固定地安装或者可以是便携式的。
[0008]桌子和X射线源的相对定位会意味着:桌子的移动和/或定向一和/或X射线源的移动和/或定向。所述位姿典型地表示X射线源在参考坐标系内的位置和取向。可以以各种方式方法来确定所述参考坐标系，例如以桌子为参照，作为机器坐标系或者也可以以X射线设备的X射线探测器为参照。X射线源例如关于桌子、检查对象或X射线探测器的位置可以表示桌子、检查对象或X射线探测器的距离。
[0009]通过改变X射线源的位姿典型地也改变了视角，通过该视角来对检查对象进行成像。因此，所述位姿可以确定检查区域。于是通过X射线源的位姿就可以确定随后拍摄到的X射线图像的视角和图像尺寸(Abbi Idungsmafistab)。如果将检查对象布置在桌子上，则如此还可以确定检查对象的成像的区域。
[0010]所述触摸屏例如可以是便携式的，即例如可以是移动式计算机或触摸板的一部分。于是所述收发器可以被设置用于以无线的方式将所述图像传输给便携式的触摸屏。
[0011]所述图像可以包含两维的(2D)信息，即例如对比度-和/或颜色值。特别地，在这种情况下相机可以是2D相机。于是，所述光学相机例如可以是传统的电荷耦合器件(CCD)相机或者互补金属氧化物半导体(CMOS)相机。也可能的是，所述图像包含三维的(3D)信息，即例如作为2D信息的附加还包含相机与检查对象或视野内的其他对象之间的距离信息。就此而言，光学相机也可以是3D相机，例如飞行时间(英语:time of flight, TOF)-相机或者立体相机。
[0012]尤其可能不必要的是，光学相机的位姿与X射线源的位姿相同。然而，在此可能的是，所述相机的位姿与X射线源的位姿相同。相机的位姿与X射线源的位姿相同这例如可以通过将光学相机布置在X射线光程之内和/或通过合适的透镜结构和反射镜结构来实现。光学相机会意味着，光学相机具有可见光谱内的灵敏度一例如相对于可以具有比可见电磁辐射的波长更短的X射线束。
[0013]收发器例如可以是无线网络(WLAN)发送器，其借助于WLAN连接将图像的数据以无线的方式传输给便携式的触摸屏。然而，也可能的是，根据另一无线标准或根据专有的无线系统来操作所述发送器。收发器也可以例如通过LAN连接或者通用串行总线(USB)连接等有线地传输数据。
[0014]并不特别限定用户输入的方式。例如触摸屏可以被设置用于识别用户的用户输入，所述用户输入从包括以下要素的群组中选出:单指触摸、双指触摸、单指划触、双指展开动作、双指旋转动作、连续两个触摸以及多次触摸。例如所述触摸屏的这种触摸可以适合用于确定视角和/或图像尺寸，即待拍摄的X射线图像的检查区域的尺寸一由此又可能可以确定所述位姿。于是根据所述位姿就可以实现X射线源与桌子彼此的相对定位。换言之，可能可以的是，用户输入涉及对检查对象的检查区域的确定。
[0015]通过这种技术可以实现特别直观地确定检查区域的效果。
[0016]—般地，检查区域可以在其位置和/或尺寸和/或取向方面被确定。检查区域的位置和/或取向尤其可以通过X射线源的位姿来确定。所述尺寸例如可以通过调整光圈系统来确定并且/或者通过X射线源与检查对象之间的距离来确定。
[0017]借助于上面所提到的技术可能可以的是，可以实现对检查区域的确定并且实现对所述位姿的相应调整，而用户不必考虑手动的控制因素，诸如方向、尺寸和/或X射线源与检查对象之间的距离。
[0018]例如可能的是，在显示的图像中指示检查区域。检查区域例如可以通过框架或者另外的图形高亮来指示，例如通过叠加到所显示的图像上。在使用这些技术时，可能可以特别简单地确证和/或改变所确定的检查区域。
[0019]此外可能的是，所述X射线设备还包括一运算单元。该运算单元可以与所述光学相机和所述触摸屏数据连接。该运算单元可以被设置用于由所述触摸屏来接收指示用户输入的控制信号、进一步处理该控制信号并且将经过进一步处理的控制信号发送给所述X射线源。
[0020]通过所述进一步处理可能可以考虑特定的、例如技术方面决定的换算因素和/或在由光学相机拍摄的图像与接下来要拍摄的X射线图像之间的透视失真。此外，所述进一步处理还可以考虑X射线源与检查对象之间的距离、以及X射线束的典型的锥光束形的光程的张角。这种考虑例如可以自动进行。可以测量并且/或者可以预存储不同的数值。这样可以实现以下效果，X射线设备的用户不必考虑或者仅需有限地考虑这种特定于设备的特性。由此可以实现更直观的控制。
[0021]—般地，也就是说光学相机的位姿可以不同于X射线源的位姿。例如可能的是，光学相机的位姿相对于X射线源的位姿具有一错位，即移动和/或转动。所述运算单元可以被设置用于以在调整所述位姿时补偿所述错位的方式来进一步处理所述控制信号。相应地，运算单元可以被设置用于在相机与检查对象之间的测量距离的基础上计算X射线源与检查对象之间的距离。
[0022]通过使用这种技术可以避免受限于光学相机关于X射线源的特殊固定的、相对复杂的和技术方面的限制。例如可能不必要的是，X射线束的光程至少部分地与从由光学相机拍摄的光线束延伸的光程相平行。这样例如可能可以的是，光学相机以一错位并且/或者在结构上与X射线源分开地被固定。
[0023]可能会导致不同的效果。于是这可以降低X射线系统的复杂度。例如所述相机事后可以被固定并且/或者可以较简单地更换。系统模块化就可以被实现。此外，可以提高系统稳定性，因为例如可能不必要的是，在较长的运行时间段内保证相机与X射线源特别稳固的相对布置。
[0024]此外，所述运算单元还可以被设置用于在一些要素的基础上执行用于补偿所述错位的进一步处理，所述要素从以下群组中选出:关于所述错位的预调整的且固定的数值;关于所述错位的被获知的数值，其中关于所述错位的数值以能选择的方式根据定位马达的马达调整和/或从测量中获知；以及在所述光学相机的图像中X射线束的光程投射到所述检查对象上的轮廓(Abbild)，其中所述光程的投射借助于布置在所述X射线源处的光源来产生。
[0025]当相机的位姿相对于X射线源的位姿，例如与桌子和/或X射线源的位置有关并且/或者与时间有关地，而具有一固定的错位时，例如特别地就可以使用关于所述错位的预调整的且固定的数值。这种情况例如就可以存在，如果在对X射线源和/或桌子定位时同时也对光学相机进行了定位并且已采取了合适的结构上的措施，以便实现X射线源与光学相机彼此的稳固布置。
[0026]此外，可能可以的是，光学相机与X射线源的位姿之间的错位按照X射线源和/或桌子的位置相对于彼此是可变的或者存在一定的时变性。于是，例如可以值得追求的目标是，首先确定X射线源和/或桌子相对位置，并且然后根据所述确定内容来获知关于所述错位的数值。这可以对应于光学上的光程相对于X射线光程的重复执行的校准。
[0027]替代地或附加地可能可以的是，根据X射线束的光程到检查区域上的投射例如通过对光学图像的图像分析和图像分割相应地确定光学图像本身上的错位。这尤其能够实现对所述错位的特别准确的补偿。
[0028]借助于这种技术可以实现特别准确的、时间上稳定的且高效的控制效果。
[0029]可能的是，所拍摄的图像对主要沿着所述桌子而伸展的区域进行成像。此外，所述运算单元还可以被设置用于在所述图像中识别至少一个参考点(Landmarke)。所述参考点例如可以从包括以下内容的群组中选出:所述检查对象的独特的解剖学特征;机器能读取的标记和用户的手-或手指局部；用户的手-或手指局部的手势。例如可以识别至少一个参考点的位置并且/或者识别编码到参考点内的信息。
[0030]换言之，所述图像例如可以是概览图像，其主要对检查对象进行成像。检查对象例如是检查人员，于是所拍摄的图像可以对桌子的区域进行成像，所述桌子的区域主要从顶部到底部地对所述检查人员进行成像。在这种情况下可以实现特别简单地对检查区域进行确定，因为可能可以进行迅速的取向。在接下来的精细调整中可能不必要显示概览图像。[0031 ]所述独特的解剖学特征例如可以从包括以下内容的群组中选出:左臂、右臂、左腿、右腿、左膝、右膝、躯干、胸部、头部、肩部、左脚、右脚，等。例如可能可以的是，借助于一选择范围来确定检查对象的相应的身体区域，并且借助于这种确定内容来执行桌子和X射线源相对于彼此的粗略定位。接下来例如可能可以的是，通过对触摸屏相应的触摸来执行桌子和X射线源相对于彼此的较精细的定位。由此可能可以的是，直观并且特别准确、以及顺畅地确定检查区域。
[0032]机器能读取的标记例如可以是具有可从图像中获知的代码的即时贴(Plakette)。例如可能可以的是，将所述即时贴放置在检查对象的相应的位置处。于是运算单元可以被设置用于借助即时贴的被识别出的位置来执行对桌子和X射线源相对于彼此的预定位，例如以便以下述方式来确定检查区域，即在所述即时贴处对所述检查区域进行对中心或者限定地在所述即时贴处对其定向。例如即时贴的机器能读取的代码可以辨认出检查区域的大小，从而根据对所述代码的识别一作为对例如检查区域的中心的确定的补充一也可以确定检查区域的尺寸。对检查区域的确定例如可以借助于对光圈系统的调整和/或通过改变X射线源与检查对象之间的距离来进行。
[0033]对用户的手-或手指局部的识别例如可以实现:通过由用户简单地指示到检查对象的一定区域上可以进行对检查区域的确定。例如用户可以指示到检查人员的膝盖上，从而通过相应的识别和定位以在检查人员的膝盖处对检查区域对中心的方式来进行对所述检查区域的确定。于是用户可以通过观察所显示的图像来直接证实:是否正确地进行了检查区域的确定并且必要时重新确定了检查区域。
[0034]手-或手指局部的手势例如可以表示用户的手指彼此排列的时间顺序。于是例如可以从以下群组中选出所述手势:招手动作、展开动作、旋转动作、倾斜动作。如果用户例如做出了向左招手动作，那么就可以向左移动检查区域。如果用户用手指做出了展开动作，即从握拳状态打开手的手指，那么就可以增大检查区域。
[0035]上面所提到的例子并非限定性的并且是纯用作说明的。可以进行各种修改。特别地，所提到的解剖学区域是不受限制的并且相应的技术可以直接使用在其他解剖学区域上。
[0036]所述X射线设备于是可以被设置用于根据至少一个参考点使得所述桌子与所述X射线源相对于彼此定位，以调整位姿。这样可以实现特别简单且迅速地确定检查区域。
[0037]例如可能的是，所述X射线设备被设置用于根据至少一个参考点的识别位置使得所述桌子与所述X射线源相对于彼此定位。替代地或附加地，可以根据被编码到参考点内的信息来进行所述定位。
[0038]此外，所述X射线设备还可以包括X射线探测器，该X射线探测器用于探测所发射出的X射线束并且用于根据所述探测来提供X射线图像。所述收发器可以被设置用于将所述X射线图像传输给所述触摸屏。所述触摸屏可以被设置用于显示所传输的X射线图像。以下方式可能是可以的，在拍摄X射线图像之后立即向用户提供X射线图像并且/或者能够实现对检查人员的显示。以下方式可能是可以的，及时向检查人员自身呈现检查结果，这在临床实践中可以带来各种优点。
[0039]此外，所述X射线设备还可以包括一支架，在该支架上安置了所述X射线源。所述桌子和/或所述支架能相对于彼此运动用于对所述X射线源进行定位。例如可能的是，所述光学相机安置在所述支架上并且在定位时能随着所述X射线源运动。也可能的是，所述光学相机相对于所述桌子安置在另一支架上，并且在对所述X射线源定位时不随着所述X射线源运动。借助这种技术可以实现特别简单的系统结构。同时可以实现，由光学相机拍摄的图像对检查对象的足够的区域进行成像。
[0040]所述X射线设备可以被设置用于在对X射线源和桌子进行相对定位时执行相对运动，所述相对运动从下述群组中选出:X射线源和/或桌子沿着主要在通过桌子的放置面来限定的平面内的轴线移动;X射线源和/或桌子沿着通过桌子的放置面来限定的平面的、主要平行于平面法线的轴线移动;X射线源和/或桌子相对于彼此倾斜；以及对X射线源的光圈系统的调整。
[0041]通过这些技术可以实现对X射线源的位姿的柔性调整。特别地，可以改变X射线源关于桌子的位置和取向。此外，通过调整光圈系统还可以实现检查区域的放大或缩小。由此可以实现:在利用X射线束曝光时将较大或较小的X射线束剂量存于检查对象内。
[0042]此外，所述X射线设备还可以被设置用于根据用户输入调整光圈系统。所述光圈系统可以确定一准直仪窗口。所述准直仪窗口典型地限定X射线束的横向尺寸，即垂直于中央束的尺寸。光圈系统可以包括一个或多个由吸收材料组成的光圈。通过调整光圈系统可以确定检查区域的尺寸。
[0043]典型地，X射线束具有锥形的光程，对于距X射线源的较大(较小)的距离而言该光程具有较大(较小)的横向尺寸。因此检查区域的尺寸可以取决于X射线源和检查对象之间的距离。
[0044]在一种特别简单的实施方式中，可以例如借助X射线源和检查对象之间的预先给定的或者估计的距离来估计检查区域的尺寸。所述估计例如可以考虑X射线源的位姿和/或桌子的位置。
[0045]在一种简单的实施方式中，可以例如通过将位于X射线束的光程内的光源投射到检查对象上来确定检查区域的尺寸。这种投射例如可以从所拍摄的图像中来确定并且以这种方式调整所述光圈系统。
[0046]此外，也可能的是，所述X射线设备还包括一距离传感器，该距离传感器用于确定所述X射线源与所述检查对象之间的距离。此外，还可以根据所述X射线源与所述检查对象之间的距离来调整所述光圈系统。
[0047]例如，所述距离传感器可以是光学相机的部件，例如当该光学相机设计为3D相机时，即例如是TOF-相机或立体相机。于是可以由所述图像特别准确地确定X射线源与检查对象之间的距离。借助于X射线源与所述检查对象之间的距离可以特别准确地确定检查区域的尺寸。
[0048]如果也调整了光圈系统，即也调整了检查区域的尺寸，则可以实现相对减少了的X射线束剂量的效果。于是这样例如就可能可以使得曝光的检查区域最小化并且这样就实现了特别小的X射线束剂量。
[0049]例如可能的是，根据双指展开动作来调整光圈系统。这样对用户而言可以通过借助于(反向的)双指展开动作而引起的张开(减小)来调整光圈系统，从而获得较大(较小)的检查区域;相应地替代地或附加地可能的是，在采用X射线束的锥形束几何形状的情况下增大(减小)X射线源与检查对象之间的距离。
[0050]替代地或附加地可能的是，根据所识别出的参考点、例如根据参考点的位置和/或根据编码在参考点内的信息来调整光圈系统。例如，参考点可以是机器能读取的标记，其中代码对检查区域的尺寸进行量化。
[0051]根据另一方面，本实用新型涉及一种用于至少部分地通过在触摸屏上的用户输入来控制X射线设备的方法。所述方法包括:借助于光学相机来拍摄图像。所述图像对布置在所述X射线设备的桌子上的检查对象的至少一个检查区域进行成像。此外，所述方法还包括:将所述图像传输给所述触摸屏并且将所述图像显示在所述触摸屏上。此外，所述方法还包括:识别用户在所述触摸屏上的涉及所述检查区域的用户输入。所述方法还包括:根据所述用户输入使得所述X射线设备的桌子与X射线源彼此相对定位，以便调整所述X射线源的位姿。
[0052]对于根据目前正在讨论的方面的方法而言能够实现的效果可以与对于本实用新型的另一方面的X射线设备而言能够实现的效果相比。
[0053]根据另一方面本实用新型涉及一种X射线设备，该X射线设备被设置用于至少部分地通过用户输入来控制。所述X射线设备包括:一桌子，在该桌子上能够布置一检查对象;和一用于发射出X射线束的X射线源。所述桌子与所述X射线源能够相对于彼此定位，从而所述X射线源具有一定的位姿，由此确定所述检查对象的有待曝光的检查区域。此外，所述X射线设备还包括一光学相机，该相机被设置用于拍摄至少检查区域的图像。此外，所述X射线设备还包括一收发器，该收发器被设置用于将所述图像传输给一屏幕。此外，所述X射线设备还包括所述屏幕，该屏幕被设置用于显示所传输的图像。此外，所述X射线设备还包括一运算单元，该运算单元被设置用于在图像的基础上识别用户的用户输入并且用于根据所述用户输入使所述桌子与所述X射线源相对于彼此定位。
[0054]例如，用户输入可以是用户的手-或手指局部的手势。由此，用户可以通过手-或手指局部在由光学相机拍摄的区域内的定位和运动来确定检查区域。例如可以围绕用户的食指对检查区域定中心。可以例如通过两个分别定义外拐角的指尖来确定检查区域的尺寸。
[0055]根据另一方面本实用新型涉及一种X射线设备，该X射线设备被设置用于至少部分地通过用户输入来控制。所述X射线设备包括:一桌子，在该桌子上能够布置一检查对象;和一用于发射出X射线束的X射线源。所述桌子与所述X射线源能够相对于彼此定位，从而所述X射线源具有一定的位姿，由此确定所述检查对象的有待曝光的检查区域的尺寸。此外，所述X射线设备还包括三维的光学相机，该三维的相机被设置用于拍摄至少检查区域的图像。此外，所述X射线设备还包括一收发器，该收发器被设置用于将所述图像传输给一触摸屏。此外，所述X射线设备还包括所述触摸屏，该触摸屏被设置用于显示所传输的图像。此外，所述X射线设备还包括一运算单元，该运算单元被设置用于在图像的基础上确定X射线源与检查对象之间的距离。此外，所述运算单元还被设置用于在图像的基础上和/或在触摸所述触摸屏的基础上由用户来识别用户输入并且用于根据所述用户输入使所述桌子与所述X射线源相对于彼此定位。
[0056]例如，用户输入可以是用户的手-或手指局部的手势。可以例如通过两个分别定义外拐角的指尖来确定检查区域的尺寸。替代地或附加地，例如可以通过在触摸屏上的双指展开动作来确定检查区域的尺寸。
[0057]图像可以包含3D相机与检查对象之间的距离信息。由此可能可以确定X射线源与检查对象之间的距离。该距离可以在考虑X射线束的典型锥形的光程的情况下权威地确定检查区域的尺寸。
[0058]上面介绍过的特征与下面要描述的特征不仅可以使用在相应的明确解释过的组合中，而且也可以使用在其他组合中或者单独使用，而不脱离本实用新型的保护范围。于是，尤其是关于在上面参照一个或多个方面阐述过的用户输入、手-或手指局部的手势和光学相机的技术可以彼此组合。
[0059]本实用新型的上面所介绍的特性、特征和优点以及实现它们的方式和方法结合对实施例的以下描述而变得更清晰且更易于理解，其中结合附图对所述实施例进行详细阐述。
【附图说明】
[0000]图1是X射线设备的不意图；
[0061 ]图2是图1的X射线设备的细节图；
[0062]图3示出了光学相机的位姿与图3的X射线设备的X射线源的位姿彼此间的错位；
[0063]图4示出了一图像，该图像借助于光学相机来拍摄并且显示在便携式的触摸屏上；
[0064]图5示出了用于控制根据不同实施方式的X射线设备的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0065]接下来借助于优选的实施方式参照附图来详细介绍本实用新型。在附图中相同的附图标记表示相同或相似的部件。参照附图对实施方式所作的以下说明不应当解释为限制性的。附图是纯用作说明的。附图是本实用新型的不同实施方式的示意图。在附图中示出的部件未必按比例绘制。相反，在附图中示出的不同部件以其功能及其一般用途对本领域技术人员显而易见的方式来呈现。在附图中示出的、在功能单元和部件之间的连接和耦接也能够作为间接的连接或耦接来实施。如果没有明确说明，则连接或耦接能够以有线或无线的方式来实施。
[0066]接下来讨论在X射线成像的领域内能够实现对检查区域进行确定的技术。为此可能的是，借助于在便携式的触摸屏上的用户输入来控制X射线设备的桌子的位置相对于X射线设备的X射线源的位置。由此确定X射线源的位姿，这又确定了检查对象的检查区域。所述位姿例如可以参照所述桌子来确定或者但是也可以参照X射线探测器来确定。
[0067]在图1中示出了X射线设备100。该X射线设备100包括X射线源111和X射线探测器1124射线源111发射出X射线束，所述X射线束由X射线探测器112来探测。在图1中通过虚线示出了 X射线束的锥形的光程。
[0068]—般地，可以参照X射线源111对X射线探测器112进行自由定位。例如，X射线探测器112可以是便携式的并且通过无线通信连接与X射线设备100相联系。但是，也可能的是，X射线探测器112关于X射线源111具有明确规定的、例如在机械方面可调整的相对定位。
[0069]除了X射线源111之外，所述X射线设备100还包括光学相机120。该光学相机对一区域进行成像(在图1中用点划线来表示)，该区域至少部分地与X射线束的光程相重叠。X射线源111包括光圈系统111a。可以调整光圈系统111a，由此调整X射线束的横向尺寸，即垂直于中央束的并且例如在X射线探测器112的探测器平面内的尺寸。
[0070]光学相机120例如可以是2D相机或者3D相机，如TOF相机或者立体相机。
[0071]可能的是，对X射线源111和/或X射线探测器112和/或光学相机120进行定位并且/或者对光圈系统Ila进行调整。为此设置了定位单元130。例如，定位单元130可以包括用于操控电马达的控制单元(在图1中未被示出)。电马达可以引起前面所提到的不同的单元的移动和/或转动。
[0072]X射线设备100还具有运算单元132。该运算单元132可以执行不同的任务，那么例如:对相机120进行读取、借助于所读取的相机120来生成图像数据、图像处理、对控制信号进行进一步处理、对X射线探测器112进行读取、借助于所读取的X射线探测器112来生成X射线图像、对X射线图像进行进一步处理，等。例如，运算单元132可以是具有处理器和存储器的计算机系统。可能的是，运算单元132由多个、例如在局部分散的单元组成。
[0073]X射线设备100还具有收发器131。该收发器131被设置用于与便携式的触摸屏140建立无线且双向的数据联系。出于该目的，便携式的触摸屏140可以具有相应的收发器(在图1中未被示出)。例如，可以根据WLAN标准来操作无线的数据联系。
[0074]在图2中以放大的细节图示出了X射线设备100。特别地，在图2中表明了，X射线源111、X射线探测器112以及光学相机120可以沿着桌子115的纵向方向移动以及转动。替代地或附加地例如可能的是，桌子115沿着其纵向方向移动和/或倾斜。也可能的是，X射线源111、X射线探测器112以及相机120垂直于所述桌子115的表面来定位。
[0075]X射线源111和光学相机120被固定到同一支架117上。因此，在图2的实施方式中对X射线源111和光学相机120而言总是同时地进行移动和/或转动。但是，也可能的是，X射线源111可以与光学相机120单独地移动和/或转动。为此，例如可以设置两个支架。
[0076]在图2中检查区域150还对检查人员116进行成像。检查区域150表示检查人员116的、被由X射线源111发射出的X射线束的光程所曝光的区域。此外，如可从图2中还可以看到的那样，由光学相机120拍摄的图像对检查区域150以及邻近的区域进行成像。
[0077]在图2中还绘入了 X射线源111与检查对象150之间的距离116a。所述距离116a决定了检查区域150的尺寸。如果所述距离较大(较小)，那么所述检查区域150的尺寸就较大(较小)。例如，运算单元132可以被设置用于在所述检查区域150的尺寸与所述距离116a之间执行可能需要的换算。
[0078]可以例如由桌子115相对于X射线源111的典型已知的相对定位来估计所述距离116a。例如当光学相机120提供3D数据时，也可以对所述距离116a进行测量。于是可以由这样的距离信息一可能在考虑到光学相机120和X射线源111的错位的情况下一确定所述距离116a0
[0079]从图2中还可以看到，光学相机120与X射线源111彼此间具有错位。由此引起:光学相机120与X射线源111例如关于桌子115或者检查人员116或者X射线探测器112或检查区域150具有不同的位姿。该事实情况还在图3中示出。在图3中可看到，所述位姿300尤其可以通过距离301和取向302来定义。此外，从图3中还可以看到，光学相机120的位姿300不同于X射线源111的位姿300。因此，由光学相机120拍摄的图像所具有的检查区域150的视角不同于检查区域150的、由X射线探测器112拍摄的X射线图像。
[0080]因此，接下来介绍不同的技术，尽管视角不同所述技术也允许借助于光学相机120的图像来执行对一关于X射线图像而定义的一检查区域的确定。
[0081]再次参照图2，光学相机120被设置用于拍摄至少检查区域150的图像。通过收发器131(在图2中未被示出)将图像无线地传输给便携式的触摸屏140。便携式的触摸屏140于是被设置用于显示被无线地传输的图像。如果所述相机是3D相机，那么所显示的图像就适应性地可以包含3D信息，例如通过轮廓线等来描绘的信息。也可能的是，屏幕140是3D屏幕一于是就可以直接呈现3D信息。
[0082]在图4中描绘了显示在屏幕140上的图像200。从图4中可以看到，在便携式的触摸屏140上的图像200被显示在其他控制元件220旁。此外，在图像200内所述检查区域150通过一框架来指示。
[0083]在图4的情况下可以看到，检查区域150围绕形式为机器能读取的标记210的参考点来对中心。机器能读取的标记210在图像200内可以由运算单元132来识别，并且随后可以自动地以下述方式对X射线源111的位姿进行调整，即检查区域150围绕所识别的机器能读取的标记210对中心或者以另外的方式方法限定地在机器能读取的标记210处定向。可以将信息编码到机器能读取的标记210内。例如可能的是，机器能读取的标记210包含一代码，该代码包含检查区域150的尺寸和/或其他成像参数如曝光时间和有待拍摄的X射线图像的剂量。这些标记又可以通过运算单元132来读取出并且在曝光计划的范围内通过X射线源来考虑。例如，可以根据检查区域的、所读取出的尺寸来调整X射线源111的光圈系统111a。于是，通过将相应的机器能读取的标记210放置在检查对象或检查人员上可以在拍摄X射线图像之前对X射线设备进行特别简单且迅速的控制。可以迅速且直观地确定不同的轮廓参数，特别是检查区域150。作为机器能读取的标记210的替代例如也可以使用用户的手指来确定检查区域150。
[0084]例如，通过另外的控制元件220中的一个控制元件可以实现触发曝光。也可能的是，通过控制元件220来确定其他曝光参数，例如曝光时间、X射线束强度，等。
[0085]此外，可能可以的是，触摸屏140被设置用于识别用户在屏幕140上的用户输入。例如，用户可以通过单指触摸或者划触相对于检查人员116移动检查区域150。如果例如用户触摸了屏幕140，以便如此确定检查区域150，那么这就会导致对X射线源111的相应的定位(参见图2)。所述定位原则上可以及时地进行，即随着通过所述系统对用户输入的直接转换来进行，或者可以后续地进行。同时移动光学相机120，从而可以在屏幕140上提供更新后的图像200，方法是指示新确定的检查区域150。
[0086]替代的或附加地，根据用户在屏幕140上的用户输入也可以调整光圈系统Illa并且因此确定检查区域150的尺寸。在此例如可以考虑所述距离116a(参见图2)。如果例如对所述距离116a进行了估计或测量，那么就可以特别准确地确定所述检查区域150的尺寸。
[0087]如参照图2和图3在前面所讨论的那样，光学相机的位姿相对于X射线源111的位姿具有一错位。这可以由运算单元132不仅在指示所述图像200内的检查区域150的情况下一如在图4中示出的那样一来考虑，而且还在随后根据在触摸屏140上的用户输入对X射线源111的定位进行控制的情况下来考虑。为此，运算单元132例如可以被设置用于:由触摸屏140来接收指示用户输入的控制信号、进一步处理该控制信号并且将经过进一步处理的控制信号发送给用于定位的X射线源111和/或定位单元130。运算单元132特别地可以被设置用于，以补偿X射线源111和光学相机120之间的错位的方式对控制信号做进一步处理。例如可以根据X射线源111和光学相机120之间的错位与X射线源111的位置本身是否有关以及怎样有关来考虑用于所述补偿的不同技术。例如可以使用关于所述错位的预调整的且固定的数值，或者但也可以获知关于所述错位的数值，例如从定位马达的马达调整中和/或从测量中获知。特别地，也可能可以的是，借助于通过光学相机120拍摄的图像200来探测X射线束的光程投射的轮廓，其中所述光程的投射通过布置在所述X射线源111内的光源来产生。于是，借助于这种投射可以确定在光学相机120的图像200与由X射线束曝光的检查区域150之间的错位。
[0088]在图5中示出了用于控制X射线设备的方法的流程图。所述方法以步骤SI开始。在步骤S2中利用光学相机120来拍摄图像200，该图像对检查对象116、尤其是检查区域150进行成像。图像200无线地发送给便携式的触摸屏140。随后在便携式的触摸屏140上显示所述图像(步骤S3)。
[0089]然后，可以在便携式的触摸屏140上识别用户输入(步骤S4)。借助于用户输入在步骤S5中以下述方式对X射线源112进行定位，即根据步骤S4中的用户输入来确定检查区域150。
[0090]所述方法以步骤S6结束。
[0091]当然，本实用新型的前面介绍的实施方式和方面的特征可以彼此进行组合。特别地，所述特征不仅可以以所介绍的组合的方式来使用，而且也可以以其他组合的方式或者仅仅以本身所提到的方式来使用，而不脱离本实用新型的范围。
[0092]所以，前面已经参照便携式的触摸屏对各种设计方案进行了解释。但是也可能的是，使用静止的屏幕。
[0093]此外，前面尤其介绍了这样的技术，在这些技术中X射线探测器112关于X射线源111具有明确规定的位置。但是，上面所介绍的技术和方面也可以直接借用到这样的情况中，在这些情况中X射线探测器112例如是便携式的，并且可以被自由地定位在空间内。
[0094]附图标记清单:
[0095]100X射线设备
[0096]111X 射线源
[0097]Illa光圈系统
[0098]112X射线探测器
[0099]115桌子
[0100]116检查对象
[0101]116aX射线源与检查对象的距离
[0102]117支架
[0103]120光学相机
[0104]130定位单元
[0105]131收发器
[0106]132运算单元
[0107]140触摸屏
[0108]150检查区域
[0109]200图像
[0110]210参考点:机器能读取的标记
[0111]220控制元件
[0112]300位姿
[0113]301距离
[0114]302取向
【主权项】
1.X射线设备(100)，该X射线设备被设置用于至少部分地通过在触摸屏(140)上的用户输入来控制，其中所述X射线设备(100)包括: 一桌子(115)，在该桌子上能够布置一检查对象(116); 一用于发射出X射线束的X射线源(111); 其中，所述桌子(115)与所述X射线源(111)能够相对于彼此定位，从而所述X射线源(111)具有一定的位姿，由此确定所述检查对象(116)的有待曝光的检查区域(150)， 一光学相机(120)，该相机被设置用于拍摄至少所述检查区域(150)的图像(200); 一收发器(131)，该收发器被设置用于将所述图像(200)传输给一触摸屏(140); 一所述触摸屏(140)，该触摸屏被设置用于显示所传输的图像(200)并且用于识别用户的涉及所述检查区域(150)的用户输入； 其中，所述X射线设备(100)还被设置用于根据所述用户输入使所述桌子(115)与所述X射线源(111)相对于彼此定位，以便调整所述位姿。2.根据权利要求1所述的X射线设备，其中所述触摸屏是便携式的，并且其中所述收发器被设置用于以无线的方式将所述图像(200)传输给便携式的触摸屏(140)。3.根据权利要求1或2中任一项所述的X射线设备(100)，该X射线设备还包括: 一运算单元(132)，该运算单元与所述光学相机(120)和所述触摸屏(140)数据连接，其中，所述运算单元(132)被设置用于由所述触摸屏(140)来接收指示用户输入的控制信号、进一步处理该控制信号并且将经过进一步处理的控制信号发送给所述X射线源(111)。4.根据权利要求3所述的X射线设备(100)， 其中所述光学相机(120)关于所述桌子(115)的位姿相对于所述X射线源(111)的位姿具有一错位。5.根据权利要求3所述的X射线设备(100)， 其中所拍摄的图像(200)对主要沿着所述桌子(115)而伸展的区域进行成像。6.根据权利要求1所述的X射线设备(100)，该X射线设备还包括: 一 X射线探测器(112)，该X射线探测器用于探测所发射出的X射线束并且用于根据所述探测来提供X射线图像， 其中所述收发器(131)被设置用于将所述X射线图像传输给所述触摸屏(140)， 其中所述触摸屏(140)被设置用于显示所传输的X射线图像。7.根据权利要求1所述的X射线设备(100)，该X射线设备还包括: 一支架(117)，在该支架上安置了所述X射线源(111)， 其中所述桌子(115)和/或所述支架(117)能相对于彼此运动用于对所述X射线源(111)进行定位。8.根据权利要求7所述的X射线设备(100)， 其中所述光学相机(120)安置在所述支架(117)上并且在定位时能随着所述X射线源(111)运动，或者其中所述光学相机(120)相对于所述桌子(115)位置固定地安置在另一支架(117)上，并且在对所述X射线源(111)定位时不随着所述X射线源(111)运动。9.根据权利要求1所述的X射线设备(100)， 其中所述X射线设备(100)还被设置用于根据所述用户输入来调整光圈系统(111a)。10.根据权利要求9所述的X射线设备(100)，其中所述X射线设备还包括:一距离传感器，该距离传感器用于确定所述X射线源与所述检查对象之间的距离，其中还根据所述X射线源与所述检查对象之间的距离来调整所述光圈系统(111a)。
【文档编号】A61B6/00GK205658920SQ201490000953
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2014年7月1日
【发明人】F.丁泽, S.海德, C.耶格, S.舍费尔-孔德勒, R.南克, M.佐伊斯
【申请人】西门子公司