用于移动式射线照相成像装置的平衡机构的制作方法

本发明涉及射线照相领域，尤其是涉及移动式射线照相成像装置，更尤其是涉及具有支撑高度可调的臂组件的可折叠柱体的移动式射线照相成像装置中的平衡。

背景技术：

1、移动式射线照相成像装置通常包括支撑保持射线照相成像设备的可折叠柱体的运输车。该装置需要在所有可能的构型中保持机械平衡。目前的平衡机构包括弹簧、配重和反馈控制马达的不同组合，以在所需的操作范围内平衡射线照相成像设备。这种平衡机构增加了移动式射线照相成像装置的重量和体积，使其难以在医院内操作。

技术实现思路

1、因此，有改善用于移动式射线照相装置的平衡机构(优选地是更轻和/或更紧凑的平衡机构)的需要。独立权利要求的主题满足了这一需要。从属权利要求列出了可选的特征。

2、根据第一方面，提供了一种用于移动式射线照相成像装置的定位系统。该定位系统包括：能够安装到运输车的底盘上的固定柱体，该固定柱体支撑能够相对于该固定柱体延伸和收缩的可折叠柱体，该可折叠柱体支撑能够相对于该可折叠柱体平移的臂组件，该臂组件被配置为支撑射线照相头组件；以及被配置为独立于臂组件和头组件平衡可折叠柱体的平衡机构。

3、为可折叠柱体和臂组件单独提供平衡有助于降低设计的复杂性并通过更简单的手段实现该系统，从而允许该系统更加紧凑。

4、平衡机构可包括被配置为平衡可折叠柱体的柱体平衡器组件和被配置为平衡臂组件与头组件的独立的臂平衡器组件，其中该柱体平衡器组件和该臂平衡器组件可独立地操作。提供两个独立的平衡器组件而不是一个单个组件可有助于减小平衡机构的重量和占地面积。

5、柱体平衡器组件可包括附接到第一线缆的第一拉紧元件(tensioning element)，而臂平衡器组件包括附接到第二线缆的第二拉紧元件，其中第一线缆可独立于第二线缆移动。以这种方式，柱体平衡器组件就可轻易地独立于臂平衡器组件操作。这里的“线缆”是指任何适当的力传递的手段，例如包括钢丝绳。本文所述的拉紧元件尤其包括弹簧平衡器，并且更尤其包括包括螺旋弹簧和半径可变的滑轮的弹簧平衡器，但应理解的是，本发明不限于此并且可使用任何适当的施加恒定力或拉力的手段，例如包括恒定力弹簧(例如与半径固定的滑轮相组合)。同样，也可使用螺旋弹簧以外的弹簧类型，例如拉伸弹簧。任何被配置为将随伸长而变化的力转换为恒定力的恒定力机构都可被用于替代本文所述的半径可变的滑轮，例如均力圆锥轮或双滑轮布置结构。例如，半径可变的滑轮可使用凸轮表面、锥形和/或螺旋部分或扩径机构来实现。

6、第一拉紧元件可包括被配置为抵消可折叠柱体的重量的第一弹簧平衡器，第二拉紧元件包括被配置为抵消臂组件和头组件的重量的第二弹簧平衡器。弹簧平衡器的使用为使用现成部件的定位系统的实现提供了便利。

7、第一弹簧平衡器可包括第一螺旋弹簧和被配置为将第一螺旋弹簧施加的力转换为恒定力的第一半径可变的滑轮，第二弹簧平衡器包括第二螺旋弹簧和被配置为将第二螺旋弹簧施加的力转换为恒定力的第二半径可变的滑轮。以这种方式使用恒定力允许可折叠柱体和/或臂组件在用户重新定位后保持在适当位置。

8、定位系统的特征是可折叠柱体和臂组件中不包括拉紧元件。尤其是，第一拉紧元件和第二拉紧元件可安装到固定柱体上，和/或至少部分地容纳在固定柱体内。因此，通过使用较小的拉紧元件，可折叠柱体和臂组件变得更轻而定位系统的重量和占地面积也可减小。

9、第一拉紧元件和第二拉紧元件中的一个可基本上定位在第一拉紧元件和第二拉紧元件中的另一个的上方，以减小系统占地面积。

10、柱体平衡器组件可包括第一半径可变的滑轮，其中臂平衡器组件包括第二半径可变的滑轮，并且第一半径可变的滑轮和第二半径可变的滑轮被安装到固定柱体上，且仅安装到固定柱体上。第一半径可变的滑轮和第二半径可变的滑轮可至少部分地容纳在固定柱体内。因此，定位系统的特征是不包括安装到可折叠柱体和/或臂组件上的半径可变的滑轮。以这种方式将平衡组件的另外的部件安装到固定柱体上，允许进一步减轻可折叠柱体和臂组件的重量。

11、平衡机构可被配置为使可折叠柱体臂组件和头组件中的一方欠平衡，并使可折叠柱体与臂组件和头组件中的另一方过平衡，以便在由用户重新配置定位系统以重新定位头组件时实现所期望的运动顺序。因此，通过机械调整有利地实现了排序，而不是使用机动化(motorized)排序。

12、欠平衡和过平衡可以这样的方式实现，即在使用中，移动式射线照相成像装置使用摩擦支撑来保持静态平衡，尽管仍可使用制动器将定位系统固定在具体构型中。

13、定位系统可进一步包括被配置为协助用户重新定位头组件的辅助马达。例如，可将马达布置成通过其与臂组件的线缆的联接来驱动臂组件。马达可被配置为从适当定位的力传感器(例如，被定位为感测用户施加的用于使用定位系统来重新定位射线照相头组件的力的力传感器)接收指示用户意图的运动的反馈。根据本公开，由于柱体的重量被平衡，辅助马达消耗的功率较小。

14、定位系统可被配置为在定位系统的所有构型中提供移动式射线照相成像装置的静态平衡。

15、第一方面还可在移动式x射线设备的可折叠竖直柱体的两级独立平衡方面进行描述。

16、根据第二方面，提供了一种移动式射线照相系统，该移动式射线照相系统包括根据任一前述权利要求所述的定位系统和以下中的一个或多个：具有底盘的运输车，定位系统的固定柱体安装到底盘上；以及由定位系统的臂组件支撑的射线照相头组件。

17、本发明可包括一个或多个单独或组合的方面、示例或特征，无论是否以该组合或单独的方式具体公开。上述方面中的一个的任何可选特征或子方面均适合应用于任何其他方面。

18、参照下文所述的实施例，本发明的这些方面和其它方面将变得明显并被阐明。

技术特征：

1.一种用于移动式射线照相成像装置的定位系统，所述定位系统包括：

2.根据权利要求1所述的定位系统，其中，所述平衡机构包括被配置为平衡所述可折叠柱体的柱体平衡器组件，所述柱体平衡器组件包括附接到第一线缆的第一拉紧元件，所述平衡机构包括被配置为平衡所述臂组件和所述头组件的独立的臂平衡器组件，所述臂平衡器组件包括附接到第二线缆的第二拉紧元件，并且所述第一线缆能够独立于所述第二线缆移动，使得所述柱体平衡器组件和所述臂平衡器组件能够独立操作。

3.根据权利要求2所述的定位系统，其中，所述第一拉紧元件包括被配置为抵消所述可折叠柱体的重量的第一弹簧平衡器，所述第一弹簧平衡器包括第一螺旋弹簧(21)和被配置为将所述第一螺旋弹簧施加的力转换为恒定力的第一半径可变的滑轮(22)，所述第二拉紧元件包括被配置为抵消所述臂组件和所述头组件的重量的第二弹簧平衡器，所述第二弹簧平衡器包括第二螺旋弹簧(32)和被配置为将所述第二螺旋弹簧施加的力转换为恒定力的第二半径可变的滑轮(34)。

4.根据权利要求3所述的定位系统，其中，所述第一螺旋弹簧(21)的第一端固定到所述固定柱体(31)的内表面上，所述第一螺旋弹簧(21)的第二端附接到所述第一线缆，其中所述第一线缆从所述第一螺旋弹簧(21)向上延伸通过所述固定柱体(31)的内部，并在所述第一半径可变的滑轮(22)的上方环绕，然后向下延伸通过所述可折叠柱体(24)的内部并通过第一安全闩(25)附接到所述可折叠柱体(24)的内表面上的第一锚点(23)。

5.根据权利要求3或4所述的定位系统，其中，所述第二螺旋弹簧(32)的第一端固定到所述固定柱体(31)的内表面上，所述第二螺旋弹簧(32)的第二端附接到所述第二线缆，其中所述第二线缆从所述第二螺旋弹簧(32)向上延伸通过所述固定柱体(31)的内部，并在所述第二半径可变的滑轮(34)的上方环绕，然后向下延伸通过所述可折叠柱体(24)的内部并在第一半径固定的滑轮的下方环绕，其中，所述第二线缆从所述第一半径固定的滑轮向上延伸并在第二半径固定的滑轮的上方环绕，然后向下延伸通过所述臂组件的滑架(14)的内部并通过第二安全闩(37)附接到所述滑架(14)的内表面上的第二锚点(35)，其中，所述第一半径固定的滑轮和所述第二半径固定的滑轮安装到所述可折叠柱体(24)上。

6.根据权利要求2至5中的任一项所述的定位系统，其中，所述定位系统在所述可折叠柱体(24)和所述臂组件中不包括拉紧元件，其中所述第一拉紧元件和所述第二拉紧元件至少部分地容纳在所述固定柱体(31)中。

7.根据权利要求2至6中的任一项所述的定位系统，其中，所述第一拉紧元件和所述第二拉紧元件中的一个基本上定位在所述第一拉紧元件和所述第二拉紧元件中的另一个的上方，以减小系统占地面积。

8.根据权利要求2至7中的任一项所述的定位系统，其中，所述柱体平衡器组件包括第一半径可变的滑轮(22)，所述臂平衡器组件包括第二半径可变的滑轮(34)，并且所述第一半径可变的滑轮和所述第二半径可变的滑轮安装到所述固定柱体(31)上，并且仅安装到所述固定柱体上。

9.根据权利要求8所述的定位系统，其中，所述定位系统不包括安装到所述可折叠柱体上的半径可变的滑轮，且不包括安装到所述臂组件上的半径可变的滑轮。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的定位系统，其中，所述平衡机构被配置为使所述可折叠柱体(24)与所述臂组件和所述头组件中的一方欠平衡，并使所述可折叠柱体与所述臂组件和所述头组件中的另一方过平衡，以便在用户重新配置所述定位系统以重新定位所述头组件时实现所期望的运动顺序。

11.根据权利要求10所述的定位系统，其中，所述欠平衡和所述过平衡以下述方式来实现：在使用中，所述移动式射线照相成像装置使用摩擦支撑来保持静态平衡。

12.根据权利要求10或11所述的定位系统，其中，所述欠平衡和所述过平衡的幅度小于或等于3n。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的定位系统，其中，所述定位系统进一步包括被配置为协助用户重新定位所述头组件的辅助马达(33)，其中所述马达(33)被配置为接收来自力传感器(15)的反馈，所述力传感器被定位为感测用户施加的用于使用所述定位系统重新定位所述射线照相头组件的力。

14.根据前述权利要求中的任一项所述的定位系统，其中，所述定位系统被配置为在所述定位系统的所有构型中提供所述移动式射线照相成像装置的静态平衡。

15.一种移动式射线照相系统，包括：

技术总结
本发明提供了一种用于移动式射线照相成像装置的定位系统。该定位系统包括：能够安装到运输车的底盘上的固定柱体(31)，该固定柱体支撑能够相对于固定柱体延伸和收缩的可折叠柱体(24)，该可折叠柱体支撑能够相对于可折叠柱体平移的臂组件，该臂组件被配置为支撑射线照相头组件；以及被配置为独立于臂组件和射线照相头组件平衡可折叠柱体的平衡机构。

技术研发人员：S·B·普利雅拉,K·N·达尔尚
受保护的技术使用者：皇家飞利浦有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15