[發明專利]定位X射線成像裝置的系統和方法及對應X射線成像裝置

無效

• 申請號: 201210376210.1
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN102940501A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: R·穆蘭;C·馬丁內斯費雷拉
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 葉曉勇;李家麟

技術領域

本發明通常涉及醫學成像系統，以及尤其是用于醫學成像領域的X射線裝置。

更具體地，本發明的主題通常涉及安裝在移動設備上的X射線成像裝置。

背景技術

X射線裝置通常包括成像組件，該成像組件包括X射線管和在X射線發射的方向上與X射線管相反地放置的X射線探測器。通常將該管和探測器放置在臂的兩個相互相反的端上，以便可以容易地通過探測器探測到通過管發射的X射線。

這樣的裝置用于以診斷或介入治療為目的的血管造影檢查。

在這些檢查期間，需要產生X射線所照射的患者身體上的感興趣的區域的射線照片。為了這個目的，在患者已經躺在檢查臺上之后，使得X射線管和探測器面向要進行射線照相的區域并以感興趣的區域周圍為中心。

在現有技術中，已知若干種用于產生射線照片的X射線裝置。

首先，已知X射線裝置固定在地面上，其中支撐X射線管和探測器的臂包括若干自由度，使得將X射線束安置到面向感興趣的區域成為可能。

然而這種類型的裝置具有較大缺陷，該缺陷和這樣的事實相關：僅僅在介入治療的開始和結束時需要射線照相術。

其間，患者的進入應當優先。然而，在不使用該裝置時不能將它從檢查臺移除，以至于，特別地在檢查臺上的患者的轉移和放置會由于該笨重的系統的存在而改變。

另外，可以將傳統的移動X射線成像系統安裝在車架(Carriage)上，該車架可以手動移動并且包含用于向X射線管供應電力的一定數量的電池。

由于由X射線管輸送的必要功率不再足夠獲得令人滿意的圖像質量和(特別是)對比度，因此這種類型的裝置不適用于血管造影檢查。

而且，因為支撐管和探測器的臂的直徑不足夠大，所以這種類型的移動X射線裝置不允許復雜的角度形成。

類似地，這些移動X射線裝置達不到足夠的轉動速度以允許高質量的三維圖像重建。最后，即使這樣的裝置的重量是設計用于血管造影術的X射線裝置的重量的一半，但是由于它的相對大的尺寸和它的重量(可以達到300kg)，它仍然很難移動。

另外，已知用于血管造影術的X射線裝置是懸掛于天花板并且例如在電動機的幫助下可以通過移動車架在導軌上移動。

這種類型的裝置也具有若干缺陷。

首先，許多系統已經附加到檢查臺周圍的天花板上，因此已經擾亂了患者周圍的空間，并導致難以裝配導軌。

其次，將X射線裝置安裝在天花板上顯著地增加了患者的機會性污染的風險。特別是，由于清潔導軌的困難性，當裝置在導軌中滑動時，微粒很可能落下并污染患者。

另外，在某些手術室中，在患者上方生成無菌層流。在這種情況下，該流很可能吹動導軌上存在的微粒，接著該微粒可以進入該層流并到達患者。

因此，需要一種移動成像系統，該移動成像系統能夠容易地并自動地在手術室中、并尤其相對于檢查臺布置。

可參考文獻FR2945724，該文獻公開了一種安裝在自動移動設備上的X射線成像裝置，該自動移動設備能夠以獨立的方式或在可以由操作者操作的控制臺的控制下自動地移動。該X射線裝置配備有導航系統，該導航系統可以計算相對于預定軌道的用于成像裝置的軌道。

然而，需要確定X射線成像裝置的當前位置來計算軌道，以及相對于預定軌道校正所算出的軌道。

也可以使用光學讀取器來確定當前位置，該光學讀取器可操作地對表示它們在環境中的位置的二維坐標的條形碼進行讀取或解碼，以及對包含在條形碼中的信息進行解碼。

在另一實施例中，導航系統可以與GPS或全球定位系統通信，可操作地計算X射線裝置的位置。

在又一示例中，導航系統可操作地使用激光束發射器跟蹤位于手術室中的反射器或探測器的位置，并由入射激光束和反射激光束之間的持續時間來計算X射線成像裝置的當前位置。

已經發現這樣的導航系統十分昂貴，并可能對來自環境的互相作用的干擾敏感。特別地，激光可能受到吊桿、墻壁反射的影響，或可能受外部光干擾。

發明內容

鑒于前述情況，本發明的目標在于，減小這些缺陷并且確定X射線成像裝置的位置而無需任何與環境的互相作用。

因此，本發明的主題是一種用于確定安裝在自動移動設備上的X射線成像裝置的位置的系統，該系統包括接合到參考點和該裝置的至少一個機械連桿(link)，以及一組測量器件，該測量器件用于測量在移動時相對于參考點和裝置的所述連桿的轉動角度的變化。

因此，該系統使僅僅由參考點(例如手術室內的固定位置)與X射線裝置之間的連桿的布局的變化來確定X射線成像裝置的位置成為可能。