[發明專利]具有重力平衡裝置的C臂X射線設備

無效

• 申請號: 201210034416.6
• 申請日: 2012-02-16
• 公開（公告）號: CN102641132A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: R.哈特維奇;N.赫曼;A.里默
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: A61B6/02
• 分類號: A61B6/02;H05G1/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 郝俊梅

技術領域

本發明涉及一種具有C臂的C臂X射線設備，所述C臂可繞垂直于C臂平面延伸的軌道軸旋轉。所述C臂X射線設備包括用于補償C臂的不利轉矩的重力平衡裝置。

背景技術

C臂設備當今越來越廣泛地被應用于醫學技術中。其中在C形的基體上固定著診斷或者治療器械。C臂基于其形狀可以運動，而且診斷或者治療器械借助于所述C臂可以沿軌道繞病人待檢查或者待治療的部位運動，以便不必對病人進行挪動移位，就能到達病人與診斷或者治療器械之間不同的角度位置。

一種在C臂的一端安裝X射線源以及在相對置的一端安裝X射線接收器或者圖像增強器的X射線裝置，越來越廣泛地主要被作為診斷器械使用。這類X射線C臂具有可以忽略不計的自重。

如果在C臂中，X射線的等中心點恰好與C臂中心重合，則稱之為等中心C臂。在如此設計的X射線C臂中，即X射線系統的主射線穿過位于軌道軸(軌道運行的旋轉軸)上的裝置的等中心點延伸，裝置的總重心因為重力的關系必然處于等中心點外，即與軌道軸沿徑向間隔距離。因此，整個裝置的自重造成了施加到C臂的轉矩。裝置的重心因此向其穩定的平衡點，即通過軌道運動可到達的軌道軸下方的最低點移動。

為了在某個位置或者運動時固定C臂，必須因此耗費克服裝置的固有轉矩的力。例如，處于某個位置的C臂必須借助于適當的制動裝置被固定在支承裝置上。

但是，值得期望的是，在C臂上設置一個重力平衡裝置，以此使C臂在任何的運動位置上都幾乎不受力作用，即沒有絲毫與轉軸有關的轉矩被作用到C臂上。在DE?102004011460A1中描述了多個用于解決重力平衡問題的方案。

第一個方案是，將X射線源和圖像增強器定位成，使得C臂和X射線裝置的總重心處于旋轉軸上。因為X射線部件較重，必須將這些X射線部件作為C臂重量的補償，進一步地向C臂的端部偏移。這樣，X射線系統的主射線不再延伸經過裝置的等中心點。

在第二種方案中，將X射線系統定位成，使得其主射線傳輸經過等中心點。另外，在C臂的端部安置配重，以便以此方式將裝置的總重心重新移置到等中心點上。但是，較重的配重顯著地提高了裝置的總重量且在力學上加重了C臂的負擔，從而使得該C臂因自變形而損壞。

第三種方案是，借助于制動器和電機驅動裝置對C臂施加影響，使得由于重力而由C臂的重心產生的轉矩，被電驅動裝置和制動器補償。但是這種方案的缺點是，C臂需要電流才能運動。因此在停電時可能出現危害病人的情形，因為例如不能提供通過移動C臂來接近該病人的可能性。

在第四種方案中，C臂的重力平衡裝置包含一種與所述C臂通過傳動機構運動耦接的配重。

專利文獻DE69119904T2公開了一種具有重力平衡裝置的C形X射線檢查支架，所述重力平衡裝置借助于配重工作。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，提供另一種具有重力平衡裝置的C臂X射線設備。

按照本發明，所提出的技術問題借助于一種C臂X射線設備得以解決。

本發明利用一種具有C臂的C臂X射線設備，所述C臂可繞垂直于C臂平面延伸的軌道軸旋轉。設備包括X射線源和X射線檢測器，其中C臂、X射線源和X射線檢測器的總重心，對所述C臂施加第一轉矩。經可旋轉的凸輪與C臂運動耦合的質量，借助于其重量產生平衡所述第一轉矩的第二轉矩。本發明的優點在于，C臂在沿軌道運動時，是完全重力平衡的且可以無轉矩地停留在任意的旋轉位置。

在一種擴展設計中，C臂繞軌道軸的旋轉可以帶動凸輪旋轉，從而使得第二轉矩能夠平衡第一轉矩。

在另一種實施形式中，C臂上的角度改變會引起凸輪上的角度改變。此外，凸輪的旋轉，改變了產生第二轉矩的配重的力臂。

在一種擴展設計中，C臂X射線設備可以包括與所述C臂連接的帶式驅動裝置，所述帶式驅動裝置將C臂的旋轉轉化成凸輪的旋轉。

在另一種實施形式中，凸輪可以具有這樣的輪廓，使得產生第二轉矩的力臂，在凸輪旋轉時遵循余弦函數。

另外，C臂可以繞與軌道軸垂直相交的角向軸線偏轉。

此外，可以將C臂可移動地支承在包括凸輪和外殼的支承裝置上。

附圖說明

本發明其它的特點和優點，從下列根據附圖對實施例所作的說明中得出，圖1示意性地表示出C臂X射線設備的一些部分。

具體實施方式

圖1示意地表示出C臂X射線設備的一些部分。僅僅示出了攜帶X射線系統2的C臂3和C臂3的支承裝置4。沒有示出支承在C臂設備1的支承軸5的立式基座上的整個裝置。