[發(fā)明專利]一種C形臂控制系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811207655.0
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109157237A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝波;申海潮;董瑞鵬;邵瑞卓;解菁
• 申請（專利權(quán)）人: 北京唯邁醫(yī)療設(shè)備有限公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 北京律和信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11446
• 代理人: 武玉琴;劉小娟

本發(fā)明公開一種C形臂控制系統(tǒng)及控制方法。控制系統(tǒng)包括：控制器和電機(jī)組件，電機(jī)組件包括第一電機(jī)、第二電機(jī)、第三電機(jī)及第一驅(qū)動(dòng)器、第二驅(qū)動(dòng)器和第三驅(qū)動(dòng)器；控制器根據(jù)C形臂的規(guī)劃軌跡得出C形臂的位置序列，將C形臂的位置序列分解為控制信號，控制信號包括第一電機(jī)控制信號、第二電機(jī)控制信號和第三電機(jī)控制信號；第一驅(qū)動(dòng)器根據(jù)第一電機(jī)控制信號驅(qū)動(dòng)第一電機(jī)工作，第二驅(qū)動(dòng)器根據(jù)第二電機(jī)控制信號驅(qū)動(dòng)第二電機(jī)工作，第三驅(qū)動(dòng)器根據(jù)第三電機(jī)控制信號驅(qū)動(dòng)第三電機(jī)工作。本發(fā)明的C形臂控制系統(tǒng)及控制方法，通過多軸聯(lián)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)C形臂勻速、高精度的移動(dòng)，保證采集圖像的有效性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種C形臂控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

在進(jìn)行臨床介入手術(shù)時(shí)，需通過X射線造影設(shè)備對病患區(qū)進(jìn)行檢測，常用的X射線造影設(shè)備包括C形臂和導(dǎo)管床。在對病人進(jìn)行檢測時(shí)，C形臂與導(dǎo)管床的相對運(yùn)動(dòng)，使得C形臂由導(dǎo)管床的床頭至床尾移動(dòng)對病人檢測。在移動(dòng)過程中C形臂進(jìn)行曝光和圖像采集，移動(dòng)結(jié)束后將所有圖像拼接，組成一張病人全身的二維影像。

現(xiàn)在的C形臂無法實(shí)現(xiàn)對病人的三維立體圖像建模，主要原因在于：

(1)C形臂的直線移動(dòng)精度差，二維圖像是三維圖像的基礎(chǔ)，在二維圖像采集的過程中，要求C臂能夠嚴(yán)格沿著導(dǎo)管床的中心線進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，位置偏離會(huì)導(dǎo)致相鄰兩張影像間存在圖像錯(cuò)位，給圖像拼接帶來難度，甚至導(dǎo)致拼接失敗。

(2)C形臂與導(dǎo)管床的相對運(yùn)動(dòng)，很難實(shí)現(xiàn)勻速運(yùn)動(dòng)。

(3)多張二維圖像建模才能形成立體三維圖像，如果每張的二維圖像的中心誤差過大，在三維建模的時(shí)候會(huì)直接導(dǎo)致建模失敗。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種新型的C形臂控制系統(tǒng)及控制方法，通過多軸的聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)C形臂在三維空間中高精度運(yùn)動(dòng)，保證曝光、采集影像的有效性，方便圖像拼接。

本發(fā)明的目的之一是提供一種C形臂控制系統(tǒng)，包括：控制器和電機(jī)組件，

所述電機(jī)組件包括第一電機(jī)、第二電機(jī)、第三電機(jī)及第一驅(qū)動(dòng)器、第二驅(qū)動(dòng)器和第三驅(qū)動(dòng)器；

所述控制器根據(jù)所述C形臂的規(guī)劃軌跡得出所述C形臂的位置序列，將所述C形臂的位置序列分解為控制信號，所述控制信號包括第一電機(jī)控制信號、第二電機(jī)控制信號和第三電機(jī)控制信號；

所述第一驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所述控制器發(fā)送的所述第一電機(jī)控制信號驅(qū)動(dòng)所述第一電機(jī)工作，所述第一電機(jī)帶動(dòng)所述C形臂的第一支架轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述第二驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所述控制器發(fā)送的所述第二電機(jī)控制信號驅(qū)動(dòng)所述第二電機(jī)工作，所述第二電機(jī)帶動(dòng)所述C形臂的第二支架轉(zhuǎn)動(dòng)；

所述第三驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所述控制器發(fā)送的所述第三電機(jī)控制信號驅(qū)動(dòng)所述第三電機(jī)工作，所述第三電機(jī)帶動(dòng)所述C形臂的C臂沿滑車架滑動(dòng)。

作為本發(fā)明可選的方案，所述電機(jī)組件還包括第四電機(jī)和第四驅(qū)動(dòng)器；所述控制信號還包括第四電機(jī)控制信號，所述第四驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所述控制器發(fā)送的所述第四電機(jī)控制信號驅(qū)動(dòng)所述第四電機(jī)工作，所述第四電機(jī)帶動(dòng)所述滑車架轉(zhuǎn)動(dòng)。

作為本發(fā)明可選的方案，所述電機(jī)組件還包括第五電機(jī)、第六電機(jī)和第五驅(qū)動(dòng)器、第六驅(qū)動(dòng)器；所述控制信號還包括第五電機(jī)控制信號和第六電機(jī)控制信號；所述第五驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所述控制器發(fā)送的所述第五電機(jī)控制信號驅(qū)動(dòng)所述第五電機(jī)工作，所述第五電機(jī)帶動(dòng)所述C形臂的平板探測器旋轉(zhuǎn)；所述第六驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所述控制器發(fā)送的所述第六電機(jī)控制信號驅(qū)動(dòng)所述第六電機(jī)工作，所述第六電機(jī)帶動(dòng)所述C形臂的X射線發(fā)射器旋轉(zhuǎn)。

作為本發(fā)明可選的方案，所述控制器包括虛擬電機(jī)，所述虛擬電機(jī)將所述C形臂的位置序列分解為控制信號。