用于口内x射线成像的准直器装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种口内X射线成像装置，其包括各单独的结构，首先是具有准直器结构(4’，40)限制X射线射束用于产生在成像中使用的射束并将其瞄准到被成像对象的辐射源(4)，其次是设置成可定位在患者的口(30)内的成像传感器(30)，以及该成像装置的控制系统。该准直器结构(4’，40)由一结构(40)实现，其能够调整由准直器限定的准直器开口的尺寸、形状、定位、位置中的至少一个。
【专利说明】用于口内X射线成像的准直器装置
【技术领域】
[0001]本发明特别涉及准直X射线射束，其与关于成像事件的口内X射线设备和口内X射线传感器的相互定位有关。
【背景技术】
[0002]牙科口内X射线图像是通过使用X射线检查设备获得的，该X射线检查设备通常包括多关节臂结构以及放置在壳体内的X射线源。通常，限制X射线束的细长准直器已经附接或是布置成附接到该壳体。成像的过程包括将X射线设备放置在被成像的目标区域附近并且瞄准X射线束使得它以正确的取向和期望的角度撞击传感器。通常，计划布置射束关于胶片或一些其他的在成像中使用的图像信息的探测器垂直。
[0003]涉及瞄准和定向射束以及射束关于图像数据接收工具不倾斜或旋转的问题是牙科从业者所公知的。因此已经发展出来不同的瞄准布置以方便X射线源关于传感器的正确定位。依照现有技术的一种方法是在曝光期间使X射线源和诸如胶片、磷成像板、CCD传感器或一些其他数字传感器的图像数据接收工具彼此物理时接。利用该方法的一些现有技术的系统和组件公开在 US6, 343，875B1、US5, 632，779A、US4, 507，798A 和 US4, 554，676A 的专利说明书中。
[0004]然而，许多牙科从业者发现放置在患者口内的传感器要与X射线设备物理连接的这些系统在实践中难以使用。其原因在于，首先，如果该组件的所有连接是在将传感器放置在口内之前完成的，则已经证明难以将包括了 X射线管以及其臂结构的整个相对重的结构瞄准到在给定的实例中期望的精确正确位置。其次，如果传感器是首次放置到口内正确位置处，则已经证明难以例如附接瞄准轴来组装该结构使得附接过程不引起传感器移动或引起患者的不适。
[0005]在该领域，也已经预期这样的装置，其中有关成像传感器的位置的信息将通过属于成像装置的探测该位置的传感器获得。尤其是，已经公开了利用磁场来定位，但是在市场上还没有例如这种基于测量信号、能够明确地确定成像传感器和辐射源的相互空间位置和取向的装置，更不用说基于这种信息精确地将射束调整和瞄准到传感器了。此外，明显地，可以认为基于设备自身的技术布置的、调整由口内X射线设备产生的射束的尺寸或形状的市场上的唯一程序是布置成与辐射源连接的准直器板、准直器管或者等价物的人工替换。
【发明内容】
[0006]本发明及其优选实施方式的目的是提供用于关于口内X射线成像的用于准直射束的新颖装置，尤其是关于包括一工具的装置，该工具特别相对于由成像中使用的X射线源产生的射束而探测传感器的位置。
[0007]本发明及其优选实施例的重要特征呈现在所附的专利权利要求中。在本发明的优选实施方式中，基于某些测量信号，甚至能够实时监测口内X射线源和成像传感器的真正的相互定位，而不用必须视觉地估计它们的相互位置，借此到传感器的射束的准直能够设置成机动的或者是由电能以其他方式可操作的，使得不需要用户致力于准直，而是由成像装置自动地处理。
[0008]在本发明的优选实施方式中，布置与口内成像传感器和辐射源都连接的工具以测量它们的空间位置，并且进一步地，布置到装置的控制系统的工具以基于关于成像传感器和辐射源的相互定位的所述测量信号产生信息。在本发明的一个优选实施例中，布置与成像传感器和辐射源都连接的三轴磁性传感器和三轴加速度传感器，基于从其获得的测量信号，该装置的控制系统配置成限定成像传感器和辐射源的相互倾斜角度以及它们的相互空间取向。
[0009]从而,在本发明的一个优选实施例中，将三轴磁性传感器布置成，一方面，与成像传感器连接，优选地基本位于在传感器后方的其成像区域的中心点上，另一方面，与X射线源连接，优选地在X射线源的准直器结构附近。在本发明的一个优选实施例中，还布置成成像传感器和辐射源连接的是三轴加速度传感器。于是，基于从传感器获得的测量信号可能计算:第一，成像传感器和X射线源的相互倾斜，和第二，在三维坐标系中的旋转。
[0010]上述加速度传感器和磁性传感器的使用是基于利用关于地球磁场和重力场的测量信息的想法。在本发明的优选实施例中，在该系统中包括了由该装置自身产生的已知磁场。然后能够利用该场以基于产生的用于该装置的测量信号来求解限定成像传感器和辐射源的相互位置的方向矢量。
[0011]从而，本发明的优选实施例还能够获取相对于射束的中心射线的该成像传感器的成像区域的中心的定位，以及成像传感器和辐射源之间的距离，以及因此还有该传感器和优选布置于该辐射源的准直器之间的距离。当希望成像装置的控制系统能够自动地或是经引导成设置成像传感器和辐射源的相互定位使得传感器完全在射束中，射束的中心射线撞击传感器的成像区域的中心，并且基本依照成像传感器的成像区域精确地限制X射线束时，特别需要这些数据。
[0012]因此，在本发明的一个优选实施例中，优选地布置与辐射源的准直器结构连接的薄环形线圈，其布置成产生受控的直流磁场。于是，按照在下文详细描述的方式，可能基于从布置成与成像传感器连接的三轴磁性`传感器获得的测量信号求解该成像传感器关于辐射源(即关于所述线圈)在什么距离和方向上定位。
[0013]在本发明的一个优选实施例中，当基于由系统产生的测量信号，成像传感器不在射束中或者离辐射源足够近时，布置于该装置的控制系统的工具阻止曝光。对应地，当检测到成像传感器位于X射线束的区域内时，该装置能够设置成自动地准备到曝光的待命模式。该装置甚至还能够配置有操作模式以在它识别处符合预定的定位和取向标准的情况下独立地拍摄图像。于是在本发明的一个实施例中，用于在普通操作中给予曝光开始的信号的触发器能够布置成作为给出用于允许自动触发或者用于切换自动曝光模式开和关的信号的安全设备。
[0014]通过在下文详细描述的优选实施例，自动探测成像传感器关于辐射源的定位是可能的，涉及倾斜角度、旋转和距离以及传感器的成像区域的中心相对于X射线束的中心射线的定位。这能够在例如显示器或一些其他的发送信息的工具上引导用户根据期望设置辐射源和传感器的相互位置。
[0015]然后，本发明的原理和优选实施例将通过示例作更详细的描述。所述实施例以示例呈现并且并非试图显示本发明的所有可能想到的不同构造和修改，而是本发明的典型特征限定在所附的权利要求中。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图l、2a和2b显示了一个典型的口内X射线装置。
[0017]图3显示了依照本发明的一个优选实施例的一种装置的基本部件。
[0018]图4显示了可由图3中所示的线圈产生的磁场。
【具体实施方式】
[0019]图l、2a和2b显示了典型的口内X射线装置(1)，其包括控制面板(2)、关节臂结构⑶和X射线源(4)。图2b附加地显示了能够附接到X射线源(4)的外壳以用于更力精细地限制X射线束并且从而使患者接收到的辐射剂量最小化的细长准直器管(4’)。
[0020]图3显示了依照本发明的一个优选实施例的装置的基本部件。该装置包括:首先，布置在定位为与辐射源的准直器管(4’ )连接的机动准直器平板结构(40)附近的线圈
(50)。所述准直器平板结构(40)布置成形成可调整的开口并且因此将由辐射源产生的辐射限制为期望的射束。优选地，该结构定位在离准直器管的开口一距离处，从该开口由辐射源产生的射束被瞄准到对象。线圈(50)优选地连接到提供脉冲电流的的直流电源(PW)。优选地，布置成与准直器管(4’)连接的线圈(50)与准直器板结构(40)同轴。还布置三轴陀螺传感器(G2)以及三轴加速度和磁性传感器(A2，M2)与辐射源连接，优选与所述准直器板结构(40)连接。还布置显示器(D)与辐射源连接或者将其布置在一些其他合适的地方。
[0021]对应地，布置与成 像传感器(30)连接的三轴陀螺传感器(Gl)以及三轴加速度和磁性传感器(Al，Ml)。这其中优选地磁性传感器(Ml)布置成大体在传感器的成像区域的中心处，在与探测辐射的传感器的像素矩阵的位置相对的传感器的一侧。属于依照图3的装置的传感器被布置成与该装置的控制系统功能连接，该控制系统例如可以位于通常的PC中但也可以别的地方，例如至少它的一些部分与辐射源(4)连接。控制系统配置成接收来自传感器的测量信号，并且基于它们产生与属于该成像装置的成像传感器(30)和辐射源
(4)的位置和定位有关的信息。此外，控制系统控制线圈(50)的电源(PW)的脉动，或者至少关于所述脉动的信息被传递或已经传递给它。
[0022]在此应当强调的是，依照图3的装置形成本发明几个优选实施例的细合，即本发明的基本想法还能够以不同于图3所示的其他类型的装置实现，并且不是本发明所有的实用实施例都需要应用图3所示的所有部件或装置。
[0023]接下来，将更详细地审视依照图3的装置的不同部件和部分装置的目的和操作。
[0024]加速度和磁性传感器(Al，A2，Ml, M2)布置成与控制系统功能连接，控制系统包括基于从那些传感器获得的测量信号限定传感器(30)和辐射源(4)相对于地球的重力场和磁场的取向的工具。此外，控制系统包括确定布置于传感器(30)的磁性传感器(Ml)关于磁场的定位的工具，该磁场由布置成与辐射源(4)连接的线圈(50)产生。
[0025]能够用基于几个测量信号的多阶段计算获得本质上涉及实现本发明的关于传感器(30)和辐射源(4)的相互取向的信息。可应用于本发明的是，例如三轴磁生和加速度传感器，即布置有以彼此不同的立体角布置的三个单独的传感器单元的传感器。这种传感器是可商业获得的，例如Honeywell的GMR磁性传感器HMC5843和Kionix的加速度传感器KXPS5-2050。这种传感器能够在测量磁场或重力场的强度之外还测量在测量点的场矢量的方向。然后，依照图3的装置的信息获取可包括由加速度和磁性传感器(A1，M1 ;A2，M2)测量得到的方向矢量的叉积的计算。该叉积矢量因而关于重力场和地球磁场都处于直角。当在首先形成的叉积和测量得到的加速度矢量之间进一步形成第二叉积时，这两个叉积和加速度矢量形成正交坐标系的轴，其关于地球磁场和重力场的取向是已知的。当装置的控制系统知道加速度和磁性传感器(A1，A2，M1，M2)关于辐射源(4)和传感器(30)是如何定位的时，它进一步知道它们在上述坐标系中将是如何定位的，借此也可能确定辐射源和传感器的相互空间取向。因此能够获得例如包括传感器(30)的成像区域的表面与包括位于辐射源(4)处的准直器结构(40)的准直器开口的表面之间的倾斜，以及还有传感器(30)关于由辐射源(I)产生的射束的旋转。
[0026]与口内X射线成像有关，在曝光期间传感器(30)和辐射源(4)之间的距离通常不到几十厘米。因此，上述确定相互位置是基于假设地球的磁场在传感器(30)和辐射源(4)的点处大致相同，并且地球磁场中的任何干扰，甚至是当地的干扰，都不可能在实质上改变这一事情状态。此外，对于该装置的功能来说重要的是使用在实践中在传感器(30)和辐射源(4)处于非加速运动(即基本不动)的情况下已经获得的这种测量信号。
[0027]在实践中，从上述类型的传感器(Al，A2，Ml, M2)获得的信号必须经受各种滤波，例如低通滤波。归因于此，在上述类型的信息获取中可能有稍微的延迟。另一方面，在传感器处于加速运动的情 况下不能够有效地利用从加速度传感器(A1，A2)获得的测量信号。
[0028]陀螺传感器(Gl，G2)是这样的传感器:从其获得的整体测量信号揭露了传感器关于在给定的实例中使用的传感器的参考位置的位置。这种传感器的示例是生产商InveSense的产品ITG-3200。然而，从这种传感器获得的测量信号关于时间不是恒定的而是有一些漂移。因此，单独使用陀螺传感器(Gl，G2)对于本装置的实践操作不必然是最佳解决方案，但是有了一个或多个陀螺传感器的帮助，基于磁性和加速度传感器(Al，A2，Ml,M2)的上述装置的操作能够加速。在本发明的这种实施例中，能够实施该装置使得随时间校正陀螺传感器(Gl，G2)的整体信号，例如通过Kalman滤波，例如通过关于时间恒定但慢的、从该装置的其他传感器(A1，A2，M1，M2)获得的滤波信号来校正所述整体信号。
[0029]布置成与辐射源连接的线圈(50)的电源(PW)是直流电源，其优选地布置成提供脉冲电流。然后，线圈(50)产生可控地交替的磁场。优选地，在低频截止电源，由控制系统来控制，或者使得控制系统仍然具有有关在每个时刻线圈(50)产生何种磁场或者如果它是否产生任何场的信息。优选地，因此该装置以期望的周期产生受控的直流磁场，其具有期望的尺寸，优选总是相同尺寸，并且例如使得场强度是常量，并且在距线圈大约5-15cm范围内的一些期望的点处它的幅度是大约0.4G。
[0030]接下来，将在没有地球磁场的影响下从理论上首先讨论上述部分装置。当成像传感器(30)在由布置成与辐射源(4)连接的线圈(50)产生的磁场中的位置变化时，布置成与成像传感器(30)连接的三轴磁性传感器(Ml)看到由线圈(50)产生的磁场总是根据磁性传感器(Ml)在该场中的位置不同。在该磁场中的位置是平行于被谈论的点处的场矢量的三轴磁性传感器(Ml)的单独传感器根本不探测该磁场，关于场矢量垂直定位的传感器的测量信号等于被谈论的点处的场强，且由取向为与场矢量成一角度的传感器测量得到的信号强度是被谈论的点处的场强的C0S(O)。当由线圈(50)产生的磁场已知时，由三轴磁性传感器(Ml)的单独传感器测量的部分信号的相互强度限定了特定方向和尺寸的场矢量，这进而明确地限定了磁性传感器在由线圈(50)产生的磁场中的定位。图4显示了具有特定方向和幅度(长度)的矢量，这能够基于在放置在矢量的定位上时适用于本发明的磁性传感器的测量信号而确定。然后，基于由磁性传感器(Ml)产生的测量信号而例如将成像传感器(30)的成像区域的中心定位在由线圈(50)产生的磁场的对称轴上在距线圈(50)已知距离处是可能的，还在该中心的点处在传感器中优选地定位磁性传感器(Ml)。当将线圈(50)布置于辐射源(4)使得由它产生的磁场的对称轴与由辐射源(4)产生的X射线束的中心轴一致时，能够基于该原理将成像传感器(30)定位在由辐射源(4)产生的射束的中心。
[0031]在实践中，依照上述理论上的考虑的行动不会导致期望的最终结果，因为没有考虑到地球磁场对测量信号的影响。为了能够只是确定由线圈(50)产生的磁场对布置成与成像传感器(30)连接的磁性传感器(Ml)的测量信号的影响，利用依照本发明优选实施例的线圈(50)的直流电源(PW)的脉动。然后，能够在它们只是测量地球磁场的时候以及在它们还测量由线圈(50)产生的磁场的时候查看传感器信号。当从在测量由线圈(50)产生的磁场和地球磁场的组合影响时获得的结果消除地球磁场的影响时，以及当已知由线圈产生的磁场时，基于测量信号以限定矢量是可能的，该矢量明确限定成像传感器(定位在传 感器中的磁性传感器(Ml))在由布置成与辐射源(4)连接的线圈(50)产生的磁场中的定位，并且当已知辐射源(4)中线圈(50)的定位时，还限定其关于辐射源(4)的定位。
[0032]如上所述地确定定位可依照本发明的一个实施例基于计算，其中首先对由布置成与辐射源连接的线圈(50)产生的磁场建模。磁场的建模能够基于从辐射源(4)在期望的操作矢量中由装置产生的磁场的具体测量值或者它能够依靠定位和方向以及场强之间的关系函数实现。因此，可能在该模型和由布置于成像传感器(30)的磁性传感器(Ml)测量得到的方向矢量之间形成误差函数。该误差函数关于位置的最小值能够例如通过利用Newton-Raphson方法进行迭代而发现。该迭代导致上述矢量，其明确地限定了磁性传感器(Ml)在该装置中的定位。在本发明的优选实施例中，该定位数据能够进一步变换成上文确定的这种坐标系，由此作为最终结果的是以上述方式找出的依靠由线圈(50)产生的磁场确定的成像传感器(30)的定位以及传感器(30)关于由辐射源(4)产生的射束的取向的确定。
[0033]定位数据的变换例如能够如此实现:如果指定从磁性和加速度传感器矢量(Y)的测量信号获得的坐标的第一叉积，以及该矢量(Y)和从加速度传感器矢量(X)获得的矢量(A)的叉积，则矢量(X，Y，A)形成这种正交坐标系(M)的轴，在加速度和磁性传感器的测量坐标中表达，其X和I轴平行于地球的表面，z轴指向下并且X轴平行于磁场。通过限定这样的变换(T)，其旋转矢量(Y)到与矢量(0，1，0)即y轴平行，并且使矢量(X)平行于矢量(1,0,0)即X轴，获得一种变换，依靠该变换，可能在磁性和加速度传感器的测量信号的坐标系与由地球磁场和重力场限定的坐标系之间移动。
[0034]优选地布置与图3中所示的准直器板结构连接的工具以调整准直器开口的至少一个尺度，优选地至少调整准直器开口的形状和尺寸。准直器开口的取向、定位和位置也能够被布置成可调整的，即使也能够通过移动实际的辐射源来调整射束的取向和方向。准直器板结构的功能能够布置成是机动的，优选地至少是调整准直器开口的尺寸和/或形状的功能。该机动的功能能够布置成依照从该装置的控制系统接收的信号自动调整准直器开口，该信号是基于由装置的控制系统产生的有关成像传感器(30)和辐射源(4)的相互位置的信息，以及进一步地，有关该装置中所使用的成像传感器(30)的形状和尺寸的信息。所使用的有关传感器的信息能够人工输入到该装置，或者备选地，能够通过与传感器(30)连接的工具将所使用的有关传感器的信息自动地传递到该装置。因此该装置能够包括接收在成像中要使用的、有关成像传感器(30)的信息或者接收有关所述成像传感器(30)的成像区域的形状和尺寸的信息的工具。这种工具可包括用户界面，从该用户界面所述信息布置成可输入的，或者该装置可包括通过有线或无线链路直接从所述传感器接收所述信息的工具。也可能预先向控制系统布置信息，例如有关由准直器结构(4’，40)限制的开口的各种典型特性，诸如开口的尺寸、形式、定位以及位置，借此机动的控制能够布置成基于控制信号而发生，该控制信号基于这种预先设定的信息并且从该装置的控制系统获得。
[0035]对应于可发送到自动准直器的信息可以布置成在显示器上视觉地呈现，借此通过显示器作为引导能够人工实现传感器和辐射源的相互定位。在显示器上，可以布置成呈现传感器(30)或由准直器板结构(40)限制的准直器开口或等价物的虚拟图像，或者这两者的虚拟图像，或者甚至是如果正好在给定的时刻开始曝光则呈现关于传感器(30)成一取向的射束的虚拟图像。这种显示器优选地布置成与辐射源连接。通过这种装置，不仅可能解决实际上几乎不可能精确地看到传感器(30)在患者口内的位置的问题，而且有点考虑到了进一步采取措施从人类感知瞄准到基于测量的信号自动瞄准。
[0036]控制系统能够设置有工具，以便:如果传感器和辐射源的相互定位不满足预定的精确度标准和/或如果例如从处在大于预定限制值的加速运动中的传感器的加速度传感器接收到信号，则阻止曝光。
[0037]在另一方面并且特别是考虑到手持使用X射线源的背景，还能够实现该装置以便作为对识别出射束关于传感器正确放置并且传感器处在低于预定限制值的加速运动中的响应而自动地启动曝光。
`[0038]尽管上文已经讨论了本发明的某些优选实施例，还可以在不违背本发明基本思想的情况下实现许多细节。例如，测量传感器并非必须是特定的三轴，尽管使用三个已经是相当足够的。当使用磁生和加速度传感器时，陀螺传感器的使用不是必需的，并且本发明的不同实施例可以变化，特别是在与图3相联系的上述范围内。基本上，该装置包括布置成与成像传感器和辐射源都连接以测量它们的空间位置以及基于这些测量值发送测量信号到该装置的控制系统的工具，该工具优选地至少是磁性传感器。通过恰当地选择传感器以及通过提供给该装置以受控的方式产生磁场的工具，求解传感器的相互间距离、取向、角度、定位、旋转或任何其他想要使用的等效项是可能的，并且通过这样求解它们所固定到的部件的上述各项。所有的关于这种确定的计算可以布置成该装置的控制系统的一部分，并且因此，在该装置中，准直可以是自动地机动实现的，或者基于由该装置产生的测量信息而被控制，不仅正确地瞄准射束而且为每次成像调整射束最佳的尺寸、形状、取向等等。
【权利要求】
1.一种口内X射线成像装置，其包括作为分离的结构的:首先，具有准直器结构(4’，40)的辐射源(4)，该准直器结构(4’，40)限制X射线束以产生在成像中使用的射束并将其瞄准到被成像的对象；其次，布置成可定位在患者的口(30)内的成像传感器(30);以及该成像装置的控制系统， 其特征在于，该装置包括布置成与成像传感器(30)和X射线源(4)都连接以测量它们的空间位置并发送基于这些测量值的测量信号的工具(A，M，G)，该成像装置的控制系统包括基于所述测量信号确定有关成像传感器(30)与辐射源(4)或布置于辐射源(4)的部件(40,50)的相互空间位置的信息的工具，所述准直器结构(4’，40)以结构(40)实现，该结构(40)使得能够调整由准直器限制的准直器开口的尺寸、形状、定位、位置中的至少一个，用于调整准直器开口的该结构布置成机动地或者是通过其他的电能工具行使功能并且其控制是基于从该成像装置的控制系统接收的控制信号完成的。
2.依照权利要求1的成像装置，其特征在于，所述准直器结构(4’，40)包括管状部件:准直器管(4’)，在其中设置用于调整准直器开口(40)的所述结构。
3.依照权利要求2的成像装置，其特征在于，用于调整准直器开口(40)的所述结构布置在所述准直器管(4’)内距准直器管的开口一距离处，从该处由辐射源(4)产生的射束被引导到对象。
4.依照权利要求1-3中任一项的成像装置，其特征在于，所述机动的控制布置成基于以下至少一个: i)该成像装置包括布置成发送预示了属于该装置的至少一个部件的位置的测量信号到该控制系统的工具，并且所述机动的控制布置成基于根据从该装置的控制系统接收到的所述测量信号的控制信号而发生； ?)该成像装置包括接收有关要用于成像的成像传感器(30)的信息或者有关该成像传感器(30)的成像区域的形状和尺寸的信息的工具，并且所述机动的控制布置成基于根据从该装置的控制系统接收到的所述信息的控制信号而发生；` iii)该控制系统布置成包括预先设定的信息以设置以下至少一个:由准直器结构(4’，40)限制的开口的尺寸、形状、方位和位置，并且所述机动的控制布置成基于根据从该装置的控制系统接收到的所述信息的控制信号而发生。
5.依照权利要求4的成像装置，其特征在于，接收有关成像传感器的信息的所述工具包括用户界面，所述信息布置成被从该用户界面输入，或者所述工具包括通过有线或无线链路直接从所述传感器接收所述信息的工具。
6.依照权利要求1-5中任一项的成像装置，其特征在于，产生测量信号的所述工具包括布置成与成像传感器(30)连接的至少三轴磁性传感器(Ml)。
7.依照权利要求1-6中任一项的成像装置，其特征在于，产生测量信号的所述工具包括布置成与辐射源(4)连接的至少三轴磁性传感器(M2)。
8.依照权利要求1-7中任一项的成像装置，其特征在于，产生测量信号的所述工具包括布置成首先与成像传感器(30)连接并其次与辐射源(4)连接的三轴加速度传感器(Al，A2)。
9.依照权利要求1-8中任一项的成像装置，其特征在于，产生测量信号的所述工具包括布置成与成像传感器(30)连接的至少三轴磁性传感器(Ml)和至少三轴加速度传感器(Al)以及布置成与辐射源(4)连接的至少三轴磁性传感器(M2)和至少三轴加速度传感器(A2)，并且控制系统设置有根据从所述传感器(A，M)获得的测量信号计算成像传感器(30)与辐射源(4)或布置于辐射源(4)的部件(40，50)的相互空间定位的工具。
10.依照权利要求1-9中任一项的成像装置，其特征在于，布置与所述准直器结构(40)连接的线圈(50)，其布置成与电源(PW)功能连接，并且向控制系统布置通过所述线圈(50)可控地产生直流磁场的工具，测量成像传感器(30)与辐射源(4)的位置的所述工具(A，M，G)包括布置成至少与成像传感器(30)连接的至少三轴磁性传感器(M1)，并且控制系统设置有根据从所述磁性传感器(Ml)获得的测量信号计算以下至少一个的工具，所述信号已在所述线圈(50)通过所述电源(PW)布置成引起磁场的情形下以及在所述线圈(50)不引起磁场的情形下 测量得到: i)成像传感器(30)与辐射源(4)或布置于辐射源(4)的一些部件(40，50)之间的距离； ?)成像传感器(30)关于由辐射源(4)产生的射束的中心轴定位的方向或距离，或者这两者； iii)限定所述磁性传感器(Ml)在由线圈(50)产生的磁场中的定位的方向矢量。
11.依照权利要求10的成像装置，其特征在于，基于测量信号计算成像传感器(30)与辐射源(4)的相互空间位置和定位的所述工具包括记录在数据存储介质上的算法，该算法被布置为求解以下至少一个或全部: i)首先，基于布置为与成像传感器(30)和辐射源⑷连接的加速度传感器(A1，A2)的测量信号，其次，基于布置为与成像传感器(30)和辐射源(4)连接的测量地球磁场的磁性传感器(M1，M2)的测量信号，求解在一坐标系中成像传感器(30)与辐射源(4)或者布置于辐射源(4)的一些部件(40，50)的相互倾斜角度； ?)首先，基于布置为与成像传感器(30)和辐射源(4)连接的加速度传感器(Al，A2)的测量信号，其次，基于布置为与成像传感器(30)和辐射源(4)连接的测量地球磁场的磁性传感器(M1，M2)的测量信号，求解在一坐标系中成像传感器(30)与辐射源(4)或者布置于辐射源(4)的一些部件(40，50)的相互取向； iii)基于首先不同于由线圈(50)产生的磁场的测量信号并且其次不同于测量地球磁场的测量信号的布置为与成像传感器(30)连接的磁性传感器(Ml)的测量信号，求解成像传感器(30)与辐射源(4)或者布置于辐射源(4)的一些部件(40，50)之间的距离； iv)基于首先不同于由线圈(50)产生的磁场的测量并且其次不同于测量地球磁场的测量信号的布置为与成像传感器(30)连接的磁性传感器(Ml)的测量信号，求解成像传感器(30)关于由线圈(50)产生的磁场的对称轴定位的方向或距离，或者这两者； V)基于首先不同于由线圈(50)产生的磁场的测量并且其次不同于测量地球磁场的测量信号的布置为与成像传感器(30)连接的磁性传感器(Ml)的测量信号，求解限定所述磁性传感器(Ml)在由线圈(50)产生的磁场中的定位的方向矢量。
12.依照权利要求10或11的成像装置，其特征在于，所述线圈(50)放置为与准直器结构(4’，40)连接，使得由线圈(50)产生的磁场的对称轴与由辐射源⑷产生并且由辐射源(4)的准直器结构(4’，40)限制的X射线束的中心射线一致。
13.依照权利要求1-12中任一项的成像装置，其特征在于，产生测量信号的所述工具包括布置成与成像传感器(30)连接的至少三轴磁性传感器(M1)，其各个传感器定位为大体上彼此靠近和/或大体上在成像传感器(30)的成像区域的中心的中部。
14.依照权利要求1-13中任一项的成像装置，其特征在于，布置与该装置的成像传感器(30)和辐射源(4)的至少一个部件连接的陀螺传感器(Gl，G2)，其布置成发送位置信息到该装置的控制系统，该控制系统布置成基于从测量位置的至少另一个传感器(A1，A2，M1，M2)获得的测量信号随时间校正从陀螺传感器(G1，G2)获得的位置信息。
15.依照权利要求1-14中任一项的成像装置，其特征在于，该装置包括显示器(D)或用于发送信息的另一工具，其布置成与辐射源(4)连接或者与该装置物理分离，并且控制系统布置成以图形或其他形式产生有关成像传感器(30)与辐射源(4)的相互定位或位置或者这两者的位置信息，该位置信息要被显示在所述显示器(D)或用于发送信息的另一工具上。
16.依照权利要求15的成像装置，其特征在于，用于发送信息的所述工具是显示器(D)，并且控制系统设置有工具以显示传感器(30)的虚拟图像或者由准直器板结构(40)或等价物限定的准直器开口的虚拟图像，或者这两者，或者显示在给定的时间关于传感器(30)成一取向的射束的虚拟图像，如果要在所谈论的时刻开始曝光的话。
17.依照权利要求1-16中任一项的成像装置，其特征在于，限制X射线束的准直器结构(4’，40)的开口的所述调整布置成机动的，并且所述机动的控制是基于从该装置的控制系统接收的控制信号发生的，该控制信号布置成至少部分基于根据成像传感器(30)与辐射源(4)的相互空间位置或定位或者这两者的所述测量信号计算得到的信息。
18.依照权利要求1-17中任一项的成像装置，其特征在于，限制X射线束的准直器结构(4’，40)的开口的所述调整布置成机动的，并且所述机动的控制是基于从该装置的控制系统接收的控制信号发生的`，该控制信号布置成包括用于设置以下至少一个的预先设定的信息:由准直器结构(4’，40)限定的开口的尺寸、形状、定位、位置。
19.依照权利要求17或18的成像装置，其特征在于，布置与控制系统功能连接的工具以发送有关在该装置中使用的成像传感器(30)的图像区域的尺度的信息到控制系统，并且用于机动的所述控制信号布置成是基于根据接收自测量成像传感器(30)与辐射源(4)的空间位置的所述工具(A，M，G)的测量信号计算得到的信息，该信息包括有关以下至少一个的信息:成像传感器(30)与辐射源(4)的相互倾斜角度；成像传感器(30)与辐射源(4)的相互旋转；成像传感器(30)与辐射源(4)之间的距离。
20.依照权利要求1-19中任一项的成像装置，其特征在于，一工具已被布置于该成像装置的控制系统以在以下情况下阻止曝光:成像传感器(4)与辐射源(4)的相互定位不满足预定义的精确度标准和/或例如从处在大于预定限制值的加速运动中的成像传感器(30)的加速度传感器接收到信号。
21.依照权利要求1-19中任一项的成像装置，其特征在于，一工具已被布置于该成像装置的控制系统以作为对识别出由辐射源(4)产生的射束被关于成像传感器(30)正确定位并且成像传感器(30)处在低于预定限制值的加速运动中的响应而启动曝光。
【文档编号】G01P15/13GK103687544SQ201280021294
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年3月21日 优先权日:2011年3月21日
【发明者】C·德·戈德津斯基, K·奈豪姆 申请人:普兰梅卡有限公司