射线照相定位器的系统、方法和装置的制作方法

专利名称：射线照相定位器的系统、方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及定位装置，尤其涉及操作该定位装置的控制逻辑。
背景技术：
传统的射线照相检查室包括射线照相台和/或射线照相壁架(wallstand)。射线照相台和/或射线照相壁架各包含图像接收器。诸如X射线源和准直仪这样的医疗成像设备被安装在射线照相台和/或射线照相壁架附近的顶置管座(OTS)以用于执行诊断成像过程。X射线源和准直仪包括管安装组件。
管安装组件与接收器对准以给对象成像。为了使管安装组件与接收器对准，所述管安装组件和OTS以彼此垂直的三种线性运动(横向的，纵向的，垂直方向的)移动，并且所述管安装组件以两种旋转移动(围绕垂直轴的旋转，围绕一个水平轴的旋转)，总共有五个轴。
通过操作者释放五个轴的每一个轴上的锁定器，将所述管安装组件移动到与接收器对准的位置，所述位置由“卡销(detent)”指示，并且在五个轴的每一个轴的那个位置停止所述管安装组件，从而执行X射线源、准直仪和OTS的手动定位。所述卡销是一种部件，其用来通过机械检测滚轮嵌入到凹槽中，或者机械检测机电锁定器啮合，或者机械检测视觉指示，从而向操作者指示OTS已经沿一个轴线到达对准位置。
由于美国联邦法律要求管安装组件与接收器对准，(DHHS CFR21次章节J)，因此开发了许多不同的技术来确定正确对准，从而确保管安装组件在正确对准的位置。在一些技术中，操作者按压齿—槽锁定器的手动释放装置，并且移动所述轴直到所述管安装组件到达正确的位置，在该正确位置所述齿啮合另一个槽。在其它实施方式中，操作者按压按钮，该按钮释放机电摩擦锁定器，当到达正确位置时，所述机电摩擦锁定器再次被啮合。在一些其它的实施方式中，通过平滑表面上与横向槽啮合的辊产生“卡销”，使操作者产生已到达正确位置的触觉。
这些技术的共同之处在于至少一个卡销处于沿运动轴的固定位置，在所述位置所述管安装组件与接收器对准。为了沿着所述轴将所述管安装组件移动到所述卡销位置，操作者通过释放一些保持机构或者克服摩擦探寻卡销位置。当到达卡销位置时，指示器将指示已经到达卡销位置。该指示是触感，可听的声音和/或诸如光这样的视觉指示，等等。一旦操作者释放运动轴的控制，可以通过摩擦，通过沟槽中轮子上的弹簧压力，和/或通过啮合沟槽中的齿，或者通过其它机构防止超出卡销位置的进一步运动。对于每个接收器，尽管卡销位置对于射线照相台接收器和对于射线照相壁架图像接收器是不同的，但它们是轴的固定位置。
传统的系统的一个限制是卡销的位置与OTS的运动轴相关。由于位置的相关性，有必要平行或垂直于OTS的线性运动轴对准射线照相台和射线照相壁架。为了理解这一点，考虑下面的两个例子例子A在一个例子中，具有用于所述台的横向卡销，所述卡销是穿过所述台的宽度的固定位置，并且与所述图像接收器的中心对准。
图像接收器带有沿所述台的长度移动的机构，并(在一个实施例中)具有电动驱动，所述电动驱动跟踪附加到OTS上的X射线管和准直仪的位置。因此能够将OTS定位在横向卡销中，并且沿所述台手动地移动OTS，从而保持与接收器对准。由于OTS的横向位置被锁定在沿横向定位轨道的特定位置，因此该对准被保持，当OTS沿所述纵向定位轨道移动时所述接收器的纵向位置跟踪OTS的纵向位置。
所述卡销位置是在所述横向定位轨道上的OTS的固定位置。
然而，可以清晰地看到，由该机构获得的横向卡销仅仅与所述台的纵向方向沿纵向定位轨道与OTS的纵向运动方向的对准同样精确。
固定的机械止动器提供附加的卡销位置以围绕垂直旋转轴保持OTS的旋转位置，因此，围绕图像场中心的X射线场的旋转位置是正确的。
提供附加的卡销以保持X射线管焦点和接收器之间的正确垂直分离。
可以为水平旋转轴的旋转位置提供附加的卡销，(硬止动器，或者用户可察的位置)和/或如果OTS的水平轴被旋转，接收器的纵向运动可以被调整以正确地定位所述接收器。
如前面所述，这要求所述台与OTS的定位轨道对准。
例子B在另一个例子中，当射线照相壁架接收器处于垂直位置时，卡销位置提供了X射线管和准直仪与射线照相壁架图像接收器的水平中心的对准。
当手动地移动OTS接近或远离射线照相壁架时，需要X射线源组件的焦点保持在中心线上，所述中心线从垂直于图像平面的图像接收器延伸。
这可以通过垂直于所述横向或纵向定位轨道放置所述图像平面而实现。
X射线管和准直仪以如下方式放置到相对于射线照相壁架的合适位置·旋转水平旋转轴，使得X射线场的中心射线处于水平面中。提供用于该位置的卡销。
·旋转垂直旋转轴，使得中心射线沿横向定位轨道或纵向定位轨道伸展，无论哪一个轨道都垂直于所述图像平面。提供用于该位置的卡销或某种类型的锁定器。
·沿着横向或纵向定位轨道(无论哪一个都平行于所述图像平面)移动OTS，直到X射线场的中心射线处于所述图像接收器的水平中心。提供用于该位置的卡销，所述位置作为在相关水平运动轴上的固定位置(在公差内)。
·调整OTS的垂直延伸部，使得X射线场的中心射线处于图像接收器的垂直中心。提供用于该位置的卡销，所述位置作为在垂直运动轴上的固定位置(在公差内)。
·通过沿剩余组的定位轨道移动，从X射线源到图像接收器的距离现在可以被改变，并且所述图像将正确地保持居中。
注意所述序列是任意的，实际上存在其它的变化，例如自动定位OTS以与射线照相壁架图像接收器的垂直位置相配。另外，注意用于射线照相壁架的接收器可以在一个角范围内旋转，例如相对于垂直位置成-20到+90度。
然而，在上述的两个例子中，可以看出需要的是所述台和射线照相壁架在相对于OTS的横向和/或纵向定位轨道成0度或90度处被对准，所描述的手动运动将“跟踪”所述图像接收器的精度由该对准的精度确定。这限制了房间构造的灵活性，同时也限制了定位的精度。
传统系统中的手动定位需要释放用于OTS的轴的一个或多个锁定器，典型地使用安装在用户接口或者准直仪上的开关，并且沿着期望的运动方向推动管安装组件。在那些方向防止运动，为此锁定器或卡销不会被以该方式释放。应当注意所述管安装组件可以被锁定在平移运动的任何位置，而不仅仅被锁定在所述卡销位置。
另外，在传统的系统中，射线照相壁架图像接收器典型地安装在地板或墙壁上，并且X射线管悬架典型地安装到天花板上。作为该情况的结果，每个运动不需要完全垂直，由于存在射线照相壁架的一些倾斜，因此OTS的延伸柱体可能不会产生完全垂直的运动。另外，由于两种设备不是完全刚性的，因此，它们可能由于重力的影响而弯曲或变形。
由于弯曲或变形的结果，X射线管的焦点的对准仅仅对于射线照相壁架图像接收器的一个特定高度精确地对准，因此，很可能在其它高度不对准。
另外，在传统的系统中，UIF或准直仪上的锁定器释放开关控制特定锁定器，由于如果X射线管和准直仪围绕OTS的垂直旋转轴旋转90度，OTS相对于操作者的运动没有被旋转，操作者必须记住开关的功能现在被颠倒，这导致操作者产生某些混乱。同样地，在中间角度，所允许的运动相对于操作者处于倾斜角度。手动移动OTS的更直观的方法将提高管安装组件的可用性。
对于上述的原因，以及对于下述的其它原因，当阅读和理解本说明书之后本领域的技术人员将显而易见的是，在本领域中需要增加房间构造的灵活性程度和提高装置定位的精度。也需要在射线照相壁架图像接收器移动的全程内保持合适的对准。在本领域中还需要校正装置中几何形状的缺陷的能力，并且允许制造和安装中精度的更大公差。在本领域中另外需要减小操作者在开关的功能和OTS的运动之间的关系中造成的混乱。也需要一种系统，该系统适应壁架或床台的图像接收器，所述图像接收器相对于定位轨道成0度或90度以外的角度。

发明内容
上述的缺陷、缺点和问题在此被解决，这将通过阅读和学习下述的说明书而被理解。
在一个方案中，一种给对象成像的装置包括射线照相定位装置，该射线照相定位装置进一步包括用于射线照相定位装置的五个运动轴的每一个的至少一个电动驱动器，以提供沿每个轴的运动，并且该装置还包括可操作地耦合到每个电动驱动的控制单元。
在另一个方案中，所述控制单元包括处理器；和在该处理器上可操作的控制逻辑，该控制逻辑用于选择旋转卡销，使得至少一个轴与射线照相图像接收器对准，以及用于限制至少一个轴的运动，使得手动定位沿着并且横过平行于所述图像接收器的平面。
在又一方案中，五个运动轴为纵向轴、横向轴、垂直轴、旋转垂直轴和旋转水平轴。
在又一方案中，用于选择旋转卡销的所述控制逻辑进一步包括从射线照相图像接收器相对于横向定位轨道和纵向定位轨道定位的角度确定管安装组件的垂直旋转轴的至少一个卡销位置的控制逻辑。
在又一方案中，用于限制的所述控制逻辑进一步包括限制所述管安装组件的运动，使得手动定位不沿着横向定位轨道和纵向定位轨道的控制逻辑。
在又一方案中，所述射线照相图像接收器可以被安装到射线照相台或射线照相壁架。
在又一方案中，一种方法包括确定医疗成像器械的运动速度是否由处理器控制沿着该器械的第一运动轴大于最大速度；如果这样，将所述电动驱动在第一轴上连接到定位轨道的离合器释放，这允许该器械沿着所述轴自由移动。
在此描述了不同范围的装置、系统和方法。除了在该概要中描述的方案和优点之外，参考附图和通过阅读后面的详细描述更多的方案和优点将显而易见。


图1是显示射线照相定位系统的一个实施例的系统级概述图；图2是手动定位顶置管座从而保持对射线照相成像接收器的正确对准的方法的流程图；图3是选择旋转卡销位置的方法的流程图；图4是限制管安装组件的运动的方法的流程图；图5是根据实施例，由人执行定位射线照相器械的方法的流程图；图6是根据实施例，由处理器执行定位射线照相器械的方法的流程图；图7是根据实施例，测量所释放的轴的位置和/或相对运动的方法的流程图；图8是根据实施例，测量所释放的轴的位置和/或相对运动的方法的流程图；图9是根据实施例的电动驱动装置的俯视图；图10是根据实施例的电动驱动装置的透视侧视图；和图11是不同实施例可以在其中实施的硬件和运行环境的框图。
具体实施例方式
在下面的具体描述中，参考构成本发明的一部分的附图，其中以图解的方式显示了可以被实施的特定实施例。对这些实施例进行充分详细的描述以使本领域的技术人员能够实施所述实施例，但也应当理解可以利用其它的实施例，并且可以进行逻辑的、机械的、电的和其它的变化而不超出所述实施例的范围。因此，下面的详细描述并不意味着限定。
详细的描述被分为五个部分。在第一部分描述了系统级概述。在第二部分描述了方法的实施例。在第三部分描述了实施例的装置。在第四部分描述了与可以实施的实施例相关的硬件和运行环境。最后，在第五部分提供了详细描述的结论。
系统级概述图1是显示射线照相系统100的一个实施例的系统级概述图。系统100提高了管安装组件的定位的精度，在管安装组件的全部移动范围上保持管安装组件与射线照相图像接收器的对准，并且提供了一种能力来校正管安装组件中的几何形状的缺陷并且在制造和安装中允许更大的精度公差，从而减小操作者在开关的功能和顶置管座(OTS)的运动之间的关系中产生混乱。
系统100包括射线照相台102和/或射线照相壁架104。射线照相台102和射线照相壁架104每个分别包含图像接收器106和108。
还包括用于执行诊断成像过程的顶置管座(OTS)110。OTS 110提供了三种彼此垂直的线性运动(纵向X 112，横向Y 114和垂直Z 116)，两种旋转运动(围绕垂直轴“a”的旋转118，围绕水平轴“b”的旋转120)。
纵向定位轨道122安装到天花板(未示出)上。在纵向X 112运动中横向定位轨道124沿着纵向定位轨道122移动。在其它实施例中，横向定位轨道124安装到天花板，在横向Y 114运动中纵向定位轨道122沿着横向定位轨道124移动。
滑架126在横向Y 114运动中沿着横向定位轨道124移动。OTS 110安装在滑架126上。管安装组件132包括X射线源128和准直仪130。管安装组件132安装到OTS 110上。管安装组件132和/或OTS 110围绕垂直轴“a”118和垂直轴“b”120旋转。
OTS 110可以被定位在射线照相系统100范围内的任意方位和位置。在获得OTS 110与图像接收器的对准以用于成像被定位在射线照相台102或射线照相壁架104上的对象方面，这种定位的灵活性是重要的。OTS 110与图像接收器的对准可以自动地由控制单元144指导和/或控制，或者所述对准可以人工地指导和/或控制。
横向定位轨道124通过一个或多个第一电动驱动器134可操作地耦合到纵向定位轨道122。滑架126通过一个或多个第二电动驱动器136可操作地耦合到横向定位轨道124。在一些实施例中，OTS 110通过使OTS围绕垂直轴Z 116旋转的一个或多个第三电动驱动器138可操作地耦合到滑架126。在一些实施例中，OTS 110还通过使OTS沿垂直轴Z 116延伸的一个或多个第四电动驱动器140可操作地耦合到滑架126。在一些实施例中，X射线源128通过使X射线源128围绕水平轴“b”120旋转的第五电动驱动器142可操作地耦合到OTS 110。
每个电动驱动器包括电机和位置反馈测量设备，并且在一些实施例中还包括离合器和/或锁定器或制动器。每个位置反馈测量设备进一步包括电势计，编码器，分解器或类似的设备。在缺离合器的实施例中，高效电机(具有高质量的轴承和高质量的齿轮)直接被耦合，从而在手动运动中操作者导致电机转子以及OTS的旋转。
控制单元144可操作地耦合到一个或多个第一电动驱动器134，一个或多个第二电动驱动器136，一个或多个第三电动驱动器138，一个或多个第四电动驱动器140和一个或多个第五电动驱动器142。控制单元144控制所述电动驱动器的运转，这使X射线源128和准直仪130定位成与射线照相接收器106或108对准。
在一些实施方式中，系统100中包括一个以上的控制单元144。每个控制单元控制一个或多个电动驱动器134、136、138、140和/或142。例如，在一个实施方式中系统100包括用于每个电动驱动器的一个控制单元。每个控制单元与其它控制单元直接通信或通过其它计算机通信。每个控制单元包括处理器，例如图11中的处理器1104。
控制单元144提高了装置128和130的定位精度。控制单元144还在装置128和130的全部移动范围上保持了装置128和130与射线照相图像接收器106和108的正确对准。控制单元144还提供了校正所述装置中的几何形状的缺陷并且在制造和安装中允许更大的精度公差的能力。由于装置128和130的定位由控制单元144执行，因此控制单元144还减小了操作者在开关的功能和OTS的运动之间的关系中产生混乱。
在详细描述的该部分已经描述了实施例的操作的系统级概述。控制单元144控制电动驱动以将X射线源128和准直仪130定位成与射线照相接收器106或108对准。
尽管系统100并不限于任何特定的射线照相台102，射线照相壁架104，图像接收器106和108，OTS 110，纵向定位轨道122，横向定位轨道124，滑架126，X射线源128，准直仪130和控制单元144，但为了清楚起见，描述了简化的射线照相台102，射线照相壁架104，图像接收器106和108，OTS 110，纵向定位轨道122，横向定位轨道124，滑架126，X射线源128，准直仪130和控制单元144。
实施例的方法在前面部分，描述了一个实施例的操作的概述。在该部分，参考一系列流程图描述这种实施例的由人执行的特定方法。
图2是手动定位顶置管座的方法200的流程图。根据一个实施例，定位OTS，使得与关于垂直旋转轴的角度无关地获得和/或保持与射线照相图像接收器的正确对准，在所述角度射线照相图像接收器和OTS运动轴被彼此相对地定位。
方法200包括在垂直旋转轴118或120上选择202卡销，在所述垂直旋转轴上管安装组件132与射线照相图像接收器(台106或壁架108)对准。卡销用于使安装组件132围绕垂直轴118旋转定位，并且由接收器与OTS 110的纵向定位轨道122和横向定位轨道124所成的角度为每个接收器(台106或壁架108)确定卡销的位置。在图3中示出动作202的一个实施例。
方法200进一步包括限制204管安装组件132的运动，使得手动定位沿着并且越过图像接收器106和108的平面。在图4中示出动作204的一个实施例。
图3是选择旋转卡销位置的方法300的流程图。方法300是选择202旋转卡销位置的一个实施例。方法300包括确定或识别302用于顶置管座110的垂直旋转轴118的至少一个卡销位置。从一个射线照相图像接收器106或108相对于横向定位轨道124和纵向定位轨道122安装或定位的角度确定302所述卡销。射线照相图像接收器被安装到射线照相台102或被安装到射线照相壁架104。
图4是限制管安装组件132的运动的方法400的流程图。方法400是图2中限制204管安装组件132的运动的一个实施例。方法400包括限制402管安装组件132的运动，使得不沿着或相对于横向定位轨道124和纵向定位轨道122执行手动定位。
图5中的方法500和图6中的方法600是彼此结合执行的方法。方法500由人执行，方法600由系统或装置执行，例如系统100。本质上，方法500和600提供了一种过程，该过程允许系统的操作者手动地沿着一个轴移动器械，其中所述系统沿着另一个轴移动所述器械，从而所述器械沿着所述轴之间的直线移动。
图5是根据人所执行的实施例定位射线照相器械的方法500的流程图。方法500包括选择502管安装组件(图1中的132)的一个轴来释放。从管安装组件132的旋转角作出该选择。在选择502的一些实施例中，选择沿运动方向具有运动的更大线性运动的管安装组件132的轴。
例如，当选择管安装组件132朝着和远离壁架而运动时，如果角Z离纵向轴为10度，管安装组件132沿着纵向定位轨道(图1中的122)的运动为Dcosine(10)，其为0.9848D，其中D是运动距离。因此，沿着横向定位轨道(图1中的124)的运动是D sine(10)，其为0.1736D。在该例子中，沿着纵向定位轨道的运动0.9848D大于管安装组件132沿着横向定位轨道的运动，所以，纵向轴将被释放以用于运动。
在选择502的一些实施例中，参考查找表或表1中的如下方程选择在运动方向具有运动的更大线性运动的管安装组件132的轴Y＝X tangent(Z)+K表1在表1中Y是其它轴相对于起始点或参考点的位置，X是正在手动移动的轴相对于起始点或参考点的位置，Z是所选择的图像接收器(图1中的106或108)相对于横向定位轨道124和纵向定位轨道122的角度，K是常数。应当注意在一些实施例中，角Z是管安装组件(图1中的132)围绕顶置管座(OTS)110的垂直轴116的旋转角。
其后，方法500包括释放504管安装组件132的所选择的轴。在一些实施例中，释放所述轴包括打开离合器和释放制动器。
接着，方法500包括沿着所述释放轴手动地移动506器械。如果操作者沿着未释放的轴推动，所述器械将不会明显移动。
图6是根据实施例由处理器(例如图11中的处理器1104)执行的定位射线照相器械的方法600的流程图。方法600包括当手动地移动管安装组件132时，依靠电势计、编码器等，在间歇的或连续的基础上，测量602为管安装组件132的运动而释放的轴的位置和/或相对运动。下面的图7中描述了测量602的一个实施例，下面的图8中描述了测量602的另一个实施例。
其后，方法600包括确定604管安装组件132的另一个轴的位置。在一个实施例中，参考查找表确定所述位置。在另一个实施例中，参考上面表1中的方程确定所述位置。下面的图9中描述了确定604的一个实施例。
接着，其它轴被移动606或驱动到在动作604中确定的位置。在一些实施例中，控制单元144利用其它轴的电动驱动来移动所述轴。
方法600相对于在水平面内的每个图像接收器定位管安装组件132。
方法500和600提供了手动定位的方法，其中结合了一些自动运动和其它改进特征以便增加器械的效用。方法500和600以一种方式提供了一种易于移动管安装组件的手段，该方式对于设备的操作者来说是直观的，并且便于房间中正确地定位和对准器械。
图7是根据实施例，测量已经被释放的轴的位置和/或相对运动的方法700的流程图。方法700是上面图6中测量动作602的一个实施例。方法700提供了管安装组件(图1中的132)的简单和直观的手动运动。
方法700包括从管/准直仪组件关于管安装组件132的垂直轴(图1中的118)的旋转角在水平面中确定702运动的方向。当在用于特定接收器(106或108)的旋转卡销位置，作为结果的运动将与所述接收器有关，因为管安装组件132和接收器106或108的角度将大致相等。一个效果是管安装组件132的手动运动将总是处于与管安装组件132同样的相对方向。
其后，方法700包括释放704一个锁定器。被释放的锁定器将允许与用户接口横向的运动。释放另一锁定器将导致运动进入和离开用户接口。这为所有手动定位提供了管安装组件132的简化运动。从操作者的观点来看，按钮对应于锁定释放和横过用户接口以及进入和离开用户接口的方向。
图8是根据实施例，测量已经释放的轴的位置和/或相对运动的方法800的流程图。方法800是上面图6中测量动作602的一个实施例。当管安装组件132不处于卡销位置并且其中所述运动方向由接收器的选择确定时，方法800提供了管安装组件(图1中的132)的简单和直观的手动运动。方法800解决了本领域中手动移动管安装组件132明显快于合理地驱动它的速度的困难。
方法800包括释放802器械的第一运动轴上的锁定器，以允许沿着所述第一轴的手动运动。系统根据沿着被手动驱动的另一轴的角度和速度控制所述速度。方法800还包括如果器械沿第二运动轴的运动速度由系统控制，确定804器械是否大于最大速度。如果这样，那么就释放806离合器。离合器在第二轴将电动驱动连接到定位轨道。释放806离合器允许器械自由地沿着第一轴和第二轴移动。在一些实施例中，释放的离合器允许所有水平轴自由地移动。
方法200，300，400，600，700和800可以作为计算机硬件电路或作为计算机可读的程序或这两者的组合而得以体现。
更具体而言，在计算机可读程序实施例中，所述程序可以使用诸如Java，Smalltalk或C++这样的面向对象语言进行面向对象构造，并且所述程序可以使用诸如COBOL或C这样的程序语言进行面向程序构造。软件部件以本领域技术人员公知的多种手段中的任何一种进行通信，例如应用程序接口(API)或者进程间通讯技术，如远程过程调用(RPC)、通用对象请求代理体系结构(CORBA)、构件对象模型(COM)、分布式构件对象模型(DCOM)、分布式系统对象模型(DSOM)以及远程方法调用(RMI)。所述的部件在图11中的处理器1104中仅在一台计算机上运行，或者在至少与部件同样多的计算机上运行。
装置的实施例在前面的部分中，描述了实施例的操作的系统级概述。在该部分中，参考一系列示图描述这样的实施例的特定装置。
图9是根据实施例的电动驱动装置900的俯视图。电动驱动装置900执行确定管安装组件的另一个轴的位置的方法，即上面图6中的动作604。
电动驱动装置900包括驱动机构902，例如直流(DC)电机。在一些实施例中，电动驱动装置900进一步包括减速机构904，例如齿轮减速器。在一些实施例中电动驱动装置900进一步包括离合器906或类似的机构以啮合或脱离驱动机构，从而当脱离时允许器械手动运动，当啮合时允许驱动机构用动力驱动器械。电动驱动装置900另外包括轮908，该轮啮合将驱动机构连接到固定构件的带910、缆绳或齿轮，从而允许驱动机构902相对于固定构件驱动诸如管安装组件132这样的器械。电动驱动装置900还包括位置测量机构912，例如编码器、电势计或分解器。
在一些实施例中，电动驱动装置900耦合到图9中的控制器906或图1中的控制单元144，以提供用于电动驱动装置900的计算机控制。
在一些实施例中，制动器或锁定器附加到带、缆绳或齿轮910，从而当处于目标或卡销位置时向手动运动提供附加的阻力。
图10是根据实施例的电动驱动装置900的透视侧视图。装置900包括驱动机构902，带910和位置测量机构912，例如编码器、电势计或分解器。
硬件和运行环境图11是可以在其中实施不同实施例的硬件和运行环境1100的框图。图11的描述提供了计算机硬件的概述和合适的计算环境，一些实施例可以结合这些计算机硬件和合适的计算环境来实施。实施例根据执行计算机可执行指令的计算机来描述。然而，一些实施例可以完全在计算机硬件中实施，其中该计算机可执行的指令在只读存贮器中执行。一些实施例还可在客户机/服务器计算环境中执行，其中执行任务的远程设备通过通讯网连接。在分散式计算环境中，程序模块可以设置在本地的或者远程的记忆存储设备中。
计算机1102包括处理器1104，其可以从Intel，Motorola，Cyrix和其它公司买到。计算机1102还可以包括随机存取存储器(RAM)1106，只读储存器(ROM)1108和一个或多个大容量存储设备1110，以及系统总线1112，该系统总线可以可操作地将各种系统部件连耦合处理单元1104上。存储器1106、1108、以及大容量存储设备1110的类型是计算机可存取介质。大容量存储设备1110更具体地说是非易失性计算机可存取介质的类型并且可以包括一个或者多个硬盘驱动器、软盘驱动器、光盘驱动器、以及磁带盒驱动器。处理器1104执行储存在计算机可存取介质中的计算机程序。
计算机1102可以通过通信设备1116通信地连接到因特网1114上。因特网1114的连接性在本领域中是公知的。在一个实施例中，通信设备1116是调制解调器，其响应通信驱动器来通过本领域已知的“拨号连接”连接到因特网上。在另一个实施例中，通信设备1116是Ethernet或类似的连接到局域网上(LAN)的硬件网卡，其本身通过本领域已知的“直接连接”(如，T1线等)连接到因特网上。
用户通过输入设备，如键盘1118或者定位设备1120，将命令和信息输入到计算机1102内。如本领域所已知的那样，键盘1118允许将文本信息输入到计算机1102中，并且实施例不限于任何特定类型的键盘。定位设备1120允许由如Microsoft Window版本的操作系统的图形用户界面(GUI)提供的屏幕指示器控制。实施例不限于任何特定的定位设备1120。这类定位设备包括鼠际、触摸垫、轨迹球、远程控制器和标记杆。其它的输入设备(未示出)可以包括麦克风、操纵杆、游戏操纵杆、圆盘式卫星天线、扫描仪等。
在一些实施例中，计算机1102可操作地耦合到显示设备1122上。显示设备1122连接到系统总线1112上。显示设备1122允许显示信息以便由计算机用户进行观察，这些信息包括计算机信息、视频信息的和其它信息。实施例不限于任何特定的显示装置1122。这种显示设备包括阴极射线管(CRT)显示器(监视器)，以及平板显示器如液晶显示器(LCD的)。除了监视器，计算机典型地包括其它的外围输入/输出设备，如打印机(未示出)。扬声器1124和1126提供信号的音频输出。扬声器1124和1126还可以连接到系统总线1112上。
计算机1102还包括操作系统(未示出)，其储存在计算机可存取介质RAM1106、ROM 1108、以及大容量储存设备1110中，并且通过处理器1104执行。操作系统的例子包括Microsoft Windows，Apple MacOS，Linux，UNIX。例子不限于是任何特定的操作系统，然而，这种操作系统的构造和使用在本领域中是公知的。
计算机1102的实施例不限于任何类型的计算机1102。在不同的实施例中，计算机1102包括PC-兼容计算机、MacOS-兼容计算机、LINUX兼容计算机、或者UNIX兼容计算机。这种计算机的构造和操作在本领域是公知的。
计算机1102可以使用至少一种操作系统进行操作来提供包括用户可控制的指示器的图像用户界面(GUI)。计算机1102可以具有至少一个网络浏览器应用程序，其至少在一个操作系统中执行来允许计算机1102的用户来访问内网或者因特网的万维网网页，该网页由统一资源定位器(URL)地址来定址。浏览器应用程序的例子包括Netscape Navigator和Micorsoft InternetExplorer。
计算机1102可以在使用逻辑连接到一个或多个远程计算机(如远程计算机1128)上的连网环境下运行。这些逻辑连接通过耦合到计算机1102上或者为计算机1102的一部分的通信设备实现。实施例不限于特定类型的通讯设备。远程计算机1128可以是另一台计算机、服务器、路由器、网络个人计算机、客户机、对等设备或者其它的普通网络节点。图11中描述的逻辑连接包括局域网(LAN)1130和广域网(WAN)1132。这种连网环境在办公室、企业级计算机网络、内网和因特网中是普遍的。
当在LAN连网环境中使用时，将计算机1102和远程计算机1128通过网络接口或者适配器1134连接到局域网1130上，所述的网络接口或者适配器是一种通信设备1116。远程计算机1128还包括网络设备1136。当用于常规的WAN连网环境中时，计算机1102和远程计算机1128通过调制解调器(未示出)与WAN 1132通讯。所述的调制解调器被连接到系统总线1112上，该调制解调器可以是内置的或外置的。在连网环境中，关于计算机1102描述的程序模块，或者模块的一部分，可以储存在远程计算机1128中。
计算机1102还可以包括电源1138。各电源可以是电池。
结论已经描述了射线照相定位器。尽管在此已经示出和描述了具体的实施例。本领域普通技术人员应当理解任何认为可达到相同目的的设置都可以替代示出的具体实施例。本申请涵盖了任何修改和变化。例如，尽管根据射线照相器械进行了描述，但是本领域的普通技术人员将会理解，可以具有其它实施方式或者提供所需功能的任何其它工业应用。
尤其是，本领域技术人员将容易理解，各方法和装置的名称不意味这着对各实施例形成限制。此外，另外的方法和装置可以添加到所述的部件，各功能可以在所述各部件内重排，并且可以引入与将来改进对应的新部件和在各实施例中使用的物理设备而不超出实施例的范围。本领域技术人员将容易认识到，可以将实施例应用到将来的射线照相设备和新的工业控制装置。在此描述的本发明可以在任何机电系统上执行，所述机电系统允许手动和驱动运动，并且提供位置的反馈。
在本申请中使用的关于控制单元术语意味着包括处理和计算环境，以及提供与在此描述的相同的功能的替代技术。
部件列表100射线照相定位系统102射线照相台104射线照相壁架106图像接收器108图像接收器110顶置管座(OTS)112纵向114横向116垂直118围绕垂直轴旋转120围绕一个水平轴旋转122纵向定位轨道124横向定位轨道126滑架128X射线源130准直仪132管安装组件134一个或多个第一电动驱动器136一个或多个第二电动驱动器138一个或多个第三电动驱动器140一个或多个第四电动驱动器142一个或多个第五电动驱动144控制单元200手动定位顶置管座的方法202选择卡销204限制管安装组件的运动300选择旋转卡销位置的方法302确定或识别用于OTS的垂直旋转轴的至少一个卡销位置400限制管安装组件的运动的方法
402限制管安装组件的运动500由人执行的定位射线照相器械的方法502选择管安装组件的一个轴来释放504释放被选轴506沿着释放轴手动移动器械600由处理器执行的定位射线照相器械的方法602测量为了运动所释放的轴的位置/运动604确定管安装组件的另一个轴的位置606将另一个轴移动到所述位置700测量已被释放的轴的位置和/或相对运动的方法702从所述组件的旋转角在水平面确定运动方向704释放一个锁定器800测量已被释放的轴的位置和/或相对运动的方法802释放器械的第一运动轴上的锁定器804如果器械沿第二运动轴的运动速度由系统控制，确定器械是否大于最大速度806释放离合器900电动驱动装置902驱动机构904减速机构906离合器908轮910带912测量机构1000电动驱动装置1002驱动机构1010带1012测量机构1100硬件和运行环境1102计算机
1104处理器1106随机存储器(RAM)1108只读存储器(ROM)1110一个或多个大容量存储设备1112系统总线1114因特网1116通信设备1118键盘1120定位设备1122显示设备1124扬声器1126扬声器1128远程计算机1130局域网(LAN)1132广域网(WAN)1134网络接口1136网络接口1138电源
权利要求
1.一种给对象成像的装置(100)，该装置包括射线照相定位装置，其包括至少一个第一电动驱动器(134)，其提供沿着纵向轴(112)的运动，至少一个第二电动驱动器(136)，其提供沿着横向轴(114)的运动，至少一个第三电动驱动器(138)，其提供沿着垂直轴(116)的运动，至少一个第四电动驱动器(140)，其提供关于旋转垂直轴(118)的运动，以及至少一个第五电动驱动器(142)，其提供沿着旋转水平轴的运动；以及控制单元(144)，其可操作地耦合到每个所述电动驱动(134，136，138，140，142)。
2.一种给对象成像的射线照相定位装置(100)，该装置包括安装在天花板上的多个纵向定位轨道(122)；通过至少一个第一电动驱动器(134)可操作地耦合到所述多个纵向定位轨道(122)的多个横向定位轨道(124)；通过至少一个第二电动驱动器(136)可操作地耦合到所述多个横向定位轨道(124)的滑架(126)；通过至少一个第三电动驱动器(138)可操作地耦合到所述滑架(126)的顶置管座(110)；通过至少一个第五电动驱动器(142)可操作地耦合到所述顶置管座(110)的X射线源(128)；可操作地耦合到所述X射线源(128)的准直仪(130)；和可操作地耦合到所述至少一个第一电动驱动(134)，所述至少一个第二电动驱动器(136)，所述至少一个第三电动驱动器(138)，所述至少一个第四电动驱动器(140)和所述至少一个第五电动驱动器(142)的控制单元(144)。
3.一种手动定位顶置管座(110)的方法(200)，使得与关于垂直旋转轴的角度无关地保持与射线照相图像接收器(106或108)的正确对准，在所述角度所述射线照相图像接收器(106或108)和所述顶置管座(110)被彼此相对地定位，该方法包括选择(202)旋转卡销，使得所述顶置管座(110)与所述射线照相图像接收器(106或108)对准；和限制(204)所述顶置管座(110)的运动，使得手动定位沿着和横过平行于所述图像接收器(106或108)的平面。
4.一种计算机可存取介质(1104)，其具有可执行指令以允许器械的手动运动，其中所述器械被安装在延伸柱上，并且其中所述器械(126，128和130)由处理器(144)通过电动驱动器(134，132，136，138，140)控制，所述可执行指令能够指导所述处理器(144)执行释放(802)所述器械的第一运动轴上的锁定器，以允许沿着所述第一轴(112)的手动运动；确定(804)由所述处理器(144)控制的所述器械(126，128和130)沿所述器械(126，128和130)的第二运动轴(114)的运动速度是否大于最大速度；和释放(806)将所述电动驱动器(134，132，136，138，140)在所述第二轴(124)上连接到定位轨道的离合器(906)，其允许所述器械(126，128和130)沿着所述第一轴(112)和所述第二轴(114)自由移动。
5.一种允许医疗成像器械(126，128和130)手动运动的方法(500)，其中所述医疗成像器械(126，128和130)被安装在延伸柱(110)上，并且其中所述医疗成像器械(126，128和130)由处理器(144)通过电动驱动器(136)控制，该方法(500)包括释放(802)所述医疗成像器械(126，128和130)的第一水平运动轴上的锁定器，以允许沿着所述第一水平运动轴(112)以手动为动力的运动；确定(804)由所述处理器(144)控制的所述医疗成像器械(126，128和130)沿所述医疗成像器械(126，128和130)的第二水平运动轴(114)的运动速度是否大于最大速度；和释放将电动驱动器(138)在所述第二水平轴(114)上连接到定位轨道(124)的离合器(906)，这允许所述医疗成像器械(126，128和130)沿着所述第一水平轴(112)和所述第二水平轴(114)自由移动。
6.一种允许X射线管(128)和准直仪(130)的手动运动的计算机可存取介质(1104)，其中所述X射线管(128)和准直仪(130)被安装在延伸柱(110)上，并且其中所述X射线管(128)和准直仪(130)由处理器(144)通过电动驱动(136)控制，所述计算机可存取介质(1104)包括所述X射线管(128)和准直仪(130)的第一水平运动轴(112)上的锁定器的释放器(802)；由所述处理器(144)控制的所述X射线管(128)和准直仪(130)沿所述X射线管(128)和准直仪(130)的第二水平运动轴(114)的运动速度大于最大速度的确定器(804)；和将所述电动驱动(136)在所述第二水平轴(114)上连接到定位轨道(124)的离合器(906)的释放器(806)，其允许所述X射线管(128)和准直仪(130)沿着所述第一水平轴(112)和所述第二水平轴(114)自由移动。
7.一种系统(1100)，其具有可执行指令以允许X射线管(128)和准直仪(130)的手动运动，其中所述X射线管(128)和准直仪(130)被安装在延伸柱(110)上，并且其中所述X射线管(128)和准直仪(130)由处理器(144)通过电动驱动器(136)控制，该系统包括用于释放所述X射线管(128)和准直仪(130)的第一水平运动轴(112)上的锁定器的机构(802)；用于确定由所述处理器(144)控制的所述X射线管(128)和准直仪(130)沿所述X射线管(128)和准直仪(130)的第二水平运动轴(114)的运动速度是否大于最大速度的机构(804)；和用于释放将电动驱动器(136)在所述第二水平轴(114)上连接到定位轨道(124)的离合器(906)的机构(806)，其允许所述X射线管(128)和准直仪(130)沿着所述第一水平轴(112)和所述第二水平轴(114)自由移动。
8.一种给对象成像的装置(100)，该装置包括安装在天花板上的多个纵向定位轨道(122)；可操作地耦合到所述多个纵向定位轨道(122)的多个横向定位轨道(124)；可操作地耦合到所述多个横向定位轨道(124)的滑架(126)；可操作地耦合到所述滑架(126)的顶置管座(110)；可操作地耦合到所述顶置管座(110)的X射线源(128)；可操作地耦合到所述X射线源(128)的准直仪(130)；图像接收器(106和108)；和关于相对所述图像接收器(106或108)的垂直轴(116)定位成0度和90度之外的角度的至少一个定位轨道(122或124)。
9.一种给对象成像的装置，该装置包括图像接收器(106或108)；相对所述图像接收器(106或108)定位成0度和90度之外的角度的至少一个定位轨道(122或124)；和相对所述图像接收器(106或108)，沿着和横过所述图像接收器(106或108)移动的成像源(128)。
10.一种给对象成像的装置，该装置包括医疗数字图像接收器(106或108)；相对所述数字图像接收器(106或108)定位成0度和90度之外的角度的多个第一水平定位轨道(122)；可移动地耦合到两个水平定位轨道(122)并且相对所述数字图像接收器(106或108)定位成0度和90度之外的角度的多个第二水平定位轨道(124)；相对所述图像接收器(106或108)，沿着和横过所述数字图像接收器(106和108)移动的医疗X射线源(128)。
全文摘要
本发明提供了系统、方法和装置，在一个实施例中，通过所述系统、方法和装置，X射线源(128)和准直仪(130)相对于图像接收器(106或108)定位以用于给对象成像。
文档编号G05G1/00GK1768706SQ200510128309
公开日2006年5月10日 申请日期2005年10月15日 优先权日2004年10月15日
发明者J·C·布姆加登 申请人:通用电气公司