專利名稱：可電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)的x射線儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)的X射線儀，該X射線儀具有一個(gè)C形弓架和一個(gè)由操作者為了調(diào)節(jié)該C形弓架而操作的發(fā)送器。
背景技術(shù)：
一種此類X射線儀例如已由DE 199 57 330 A1公開。該X射線儀設(shè)有一個(gè)設(shè)計(jì)為操作手柄形式的儀器操作件。該X射線儀的C形弓架可以借助于該操作手柄沿角方向或軌道方向調(diào)整。
由DE 196 25 409 A1已知一種具有可調(diào)節(jié)部件、即一個(gè)C形弓架和一個(gè)患者用的臥臺(tái)的X射線技術(shù)設(shè)備。要借助于計(jì)算機(jī)避免在調(diào)整過程發(fā)生碰撞。
由DE 198 54 470 A1已知一種計(jì)算機(jī)層析熒光檢查系統(tǒng)，其中可以通過控制臺(tái)輸入指令和參數(shù)。可由操作者觸發(fā)的調(diào)整運(yùn)動(dòng)可與一防意外事故控制器(Totmann-Steuerung)結(jié)合起來。
由DE 41 32 117 C1已知一種具有傳感器的X射線診斷設(shè)備，這些傳感器可以例如位置分辨地識(shí)別靠近、接觸和/或觸壓。特別是在此可以使用一種薄膜電阻或一種電容電路。
C形弓架-X射線儀通常具有重量大的運(yùn)動(dòng)構(gòu)件。為了方便操作X射線儀，該X射線儀在一種例如由CH 197 996 A已知的實(shí)施方式中具有一電動(dòng)機(jī)。該電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩至少部分地平衡至少一個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的重量。在一種由DE 42 37 013 C2已知的結(jié)構(gòu)形式中，C形弓架-X射線儀具有一個(gè)在調(diào)節(jié)電路中作為調(diào)節(jié)裝置的電動(dòng)機(jī)，其中設(shè)有一個(gè)由操作者操縱的發(fā)送器作為額定值發(fā)送器并將由操作者施加的作用力作為控制參數(shù)。在此情況下調(diào)整參數(shù)是該X射線儀的加速度。以這種方式操作者應(yīng)該獲得這樣的印象，即，他在移動(dòng)具有小得多的質(zhì)量或慣性力矩的X射線儀。也就是說，在該支持模式中支持力小于摩擦力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提高可電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)的C形弓架-X射線儀的操作舒適性。
上述技術(shù)問題通過一種X射線儀得以解決，該X射線儀具有一個(gè)C形弓架和一個(gè)由操作者為了調(diào)節(jié)該C形弓架而操作的、與該C形弓架機(jī)械連接的發(fā)送器，其中發(fā)送器既用于調(diào)整C形弓架的方位角，也用于調(diào)整C形弓架的軌道角，按照本發(fā)明，發(fā)送器設(shè)計(jì)為設(shè)置在所述C形弓架上的、圍繞該C形弓架的外周面的感應(yīng)外殼。
另外，上述技術(shù)問題也可通過另一種X射線儀得以解決，該X射線儀同樣具有一個(gè)C形弓架和一個(gè)由操作者為了調(diào)節(jié)該C形弓架而操作的、與該C形弓架機(jī)械連接的發(fā)送器，其中發(fā)送器既用于調(diào)整C形弓架的方位角，也用于調(diào)整C形弓架的軌道角，按照本發(fā)明，C形弓架與一作為發(fā)送器的中心傳感器配合作用，通過該中心傳感器可采集在該C形弓架的一懸掛裝置中的作用力。
由此操作者可以像類似于抓握常規(guī)的手柄一樣來操作該發(fā)送器以及進(jìn)而直觀地操作該C形弓架，也就是說，控制沿圓周方向(沿軌道運(yùn)動(dòng))和與之垂直方向(沿方位角方向)的任意運(yùn)動(dòng)。發(fā)送器優(yōu)選具有傳感器或與傳感器配合作用，這些傳感器使得可以在操作時(shí)對(duì)C形弓架的運(yùn)動(dòng)感應(yīng)感覺或以其它方式感知感覺。該發(fā)送器的力接收器或行程接收器可按電容、電感、壓電或其它原理工作。在任何情況下都從由發(fā)送器接收的方向信息中確定C形弓架運(yùn)動(dòng)應(yīng)該遵循的方向。從由發(fā)送器接收的力和角度信息中確定C形弓架運(yùn)動(dòng)應(yīng)該具有的速度。對(duì)于速度調(diào)整采用相應(yīng)的額定值。亦即通過操作發(fā)送器可預(yù)先給出C形弓架運(yùn)動(dòng)的速度。
按照第一種優(yōu)選的實(shí)施方式所述發(fā)送器設(shè)計(jì)為一設(shè)置在所述C形弓架上的或設(shè)置在與該C形弓架機(jī)械連接的構(gòu)件、例如攝像系統(tǒng)上的舷欄桿形式，也稱為伺服舷欄桿。該舷欄桿有利地成形為類似常規(guī)的手柄。因此一個(gè)唯一的可直觀操作的操作件足以控制該C形弓架的所有可能的運(yùn)動(dòng)。如果在C形弓架和/或固定在該C形弓架上的X射線源或攝像系統(tǒng)上設(shè)置了多個(gè)不必是相同類型的操作件，只采用任意一個(gè)操作件、也就是說任意一個(gè)發(fā)送器就可以調(diào)整該C形弓架。
按照第二種優(yōu)選的實(shí)施方式發(fā)送器設(shè)計(jì)為設(shè)置在C形弓架上的、圍繞該C形弓架的外周面的感應(yīng)外殼。因此該C形弓架的大面積的尤其是環(huán)形或外套形的表面區(qū)域用于作為感應(yīng)表面。當(dāng)操作者在感應(yīng)外殼上抓住該C形弓架時(shí)，就好像他抓住一個(gè)沒有伺服支持調(diào)整的C形弓架一樣。因此與上述具有伺服舷欄桿的擴(kuò)展設(shè)計(jì)類似，所述伺服支持對(duì)于操作者來說幾乎不被察覺地起作用，在此以熟知的通常方式來操作具有僅僅靠手動(dòng)調(diào)節(jié)、而不是電動(dòng)機(jī)支持調(diào)節(jié)的C形弓架的X射線儀。
按照第三種優(yōu)選的實(shí)施方式設(shè)有用于采集在C形弓架的懸掛裝置中的作用力的中心傳感器。如果這些作用力通過操作者對(duì)該C形弓架的作用而變化了，則其在C形弓架運(yùn)動(dòng)時(shí)引發(fā)伺服支持。因此整個(gè)C形弓架包括所有固定在該C形弓架上的構(gòu)件與該作為發(fā)送器的中心傳感器共同作用。在此也與上述兩種設(shè)計(jì)一樣不需要對(duì)C形弓架進(jìn)行重量平衡。因此該X射線儀總體上設(shè)計(jì)得節(jié)省重量。
在上述各種實(shí)施方式，所述伺服控制的敏感度優(yōu)選可以調(diào)整。例如可通過改變運(yùn)動(dòng)的時(shí)間常數(shù)獲得不同的C形弓架質(zhì)量的感覺。同樣可以改變例如模擬摩擦的參數(shù)。還可以在一個(gè)C形弓架-X射線儀中組合多種類型的發(fā)送器。
按照一優(yōu)選的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，將對(duì)C形弓架-X射線儀的控制與一個(gè)防意外事故開關(guān)相關(guān)聯(lián)。以這種方式明顯地降低了不經(jīng)意的誤操作可能性。作為補(bǔ)充或替代方式，優(yōu)選設(shè)有用于監(jiān)控C形弓架運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及在發(fā)生故障時(shí)干預(yù)伺服控制的監(jiān)視裝置。這樣的故障例如是C形弓架的過高加速。在C形弓架達(dá)到終端位置時(shí)斷開電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)尤其在于，通過多維地采集由操作者施加的用于調(diào)整X射線儀的C形弓架的作用力，使對(duì)X射線儀的操作盡管是通過電動(dòng)機(jī)操縱C形弓架，但基本上相當(dāng)于無伺服支持的常規(guī)C形弓架-X射線儀的操作。


下面借助附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的多種實(shí)施方式，附圖中圖1示出C形弓架-X射線儀的第一種實(shí)施方式；圖2示出C形弓架-X射線儀的第二種實(shí)施方式；圖3示出C形弓架-X射線儀的第三種實(shí)施方式。
在所有附圖中相互對(duì)應(yīng)或起相同作用的構(gòu)件均以相同的附圖標(biāo)記標(biāo)注。
具體實(shí)施例方式
在圖1至3中分別示出一X射線儀，其包括一C形弓架1，一設(shè)置在該C形弓架的一端上的X射線源2以及一設(shè)置在另一端上的攝像系統(tǒng)3。在各實(shí)施方式中以不同形式至少設(shè)有一個(gè)用于伺服支持調(diào)節(jié)該C形弓架1的發(fā)送器4，4a，4b，4c。由操作者施加的操縱力以Fb表示。所述C形弓架具有可調(diào)整的方位角α和可調(diào)整的軌道角。所屬軸線用A表示，所屬旋轉(zhuǎn)點(diǎn)用D表示。
在各實(shí)施方式中除了發(fā)送器4，4a，4b，4c外，還作為其它操作元件在所述攝像系統(tǒng)3上設(shè)置一防意外事故開關(guān)5，5a，5b，5c。該防意外事故開關(guān)5，5a，5b，5c以一保持力Fh來操縱。防意外事故開關(guān)5，5a，5b，5c和發(fā)送器4，4a，4b，4c通過導(dǎo)線8與一調(diào)節(jié)單元6相連。另外，該調(diào)節(jié)單元6又與一個(gè)用于圍繞旋轉(zhuǎn)點(diǎn)D伺服支持地調(diào)整C形弓架1的電動(dòng)機(jī)7相連。用于C形弓架1的速度v以及用于電動(dòng)機(jī)7的轉(zhuǎn)速n和電樞電流Ia的數(shù)據(jù)被匯總到比較器9中，比較器9同樣與調(diào)節(jié)單元6相連。C形弓架1的位置用Yc表示。該調(diào)節(jié)單元6另外包括一監(jiān)視裝置10，該監(jiān)視裝置10不僅檢測(cè)C形弓架1在一終端位置上的止擋，而且檢測(cè)不安全的運(yùn)行狀態(tài)。不安全的運(yùn)行狀態(tài)例如是C形弓架1出不期望的高加速度a或遭受突然的或撞擊式的運(yùn)動(dòng)阻力。在這種情況下要把電動(dòng)機(jī)7關(guān)掉。
在圖1所示的實(shí)施方式中，第一發(fā)送器4被設(shè)計(jì)為設(shè)置在攝像系統(tǒng)3上的舷欄桿(Reling)的形式，也稱為伺服舷欄桿，該舷欄桿原則上具有常規(guī)的手柄形狀。另外，示例性地示出了設(shè)置在C形弓架1上或設(shè)置在X射線源2上的其它發(fā)送器4a，4b，4c的不同實(shí)施方式。為了調(diào)整所述方位角α和軌道角，操作者僅需要一個(gè)優(yōu)選設(shè)計(jì)為弓形舷欄桿的、與一些未詳細(xì)示出的力或行程接收器配合作用的發(fā)送器4，4a，4b，4c，該發(fā)送器直接設(shè)置在C形弓架1上和/或設(shè)置在一個(gè)與該C形弓架機(jī)械連接的構(gòu)件上。通過操作該發(fā)送器4，4a，4b，4c給出沿操作方向調(diào)整C形弓架1的速度。
發(fā)送器4，4a，4b，4c配有防意外事故開關(guān)5，5a，5b，5c，這些防意外事故開關(guān)5，5a，5b，5c尤其構(gòu)造為緊湊按鍵的形式設(shè)置在各發(fā)送器4，4a，4b，4c旁并用于斷開發(fā)送器4，4a，4b，4c，以便防止在無意中引發(fā)對(duì)C形弓架1的安全臨界的調(diào)整?？梢匝厝我夥较?qū)Πl(fā)送器4，4a，4b，4c施加操縱力Fb，同時(shí)通過由發(fā)送器4，4a，4b，4c反作用于操作者的力而得到反饋效應(yīng)，該反饋效應(yīng)給操作者這樣的感覺，即，C形弓架1以一個(gè)小于其實(shí)際重量的重量運(yùn)動(dòng)。該C形弓架1連同連接的X射線源2以及同樣連同連接的攝像系統(tǒng)3不必按照同心系統(tǒng)的概念平衡重量。相反為了使總體重量保持較小，優(yōu)選取消重量平衡。
圖2所示實(shí)施方式的功能基本上相當(dāng)于上述實(shí)施方式。但是區(qū)別在于在圖2所示的裝置中所述發(fā)送器4設(shè)計(jì)為直接設(shè)置在C形弓架1上的感應(yīng)外殼(Sensorhaut)。該感應(yīng)外殼起到感應(yīng)皮膚的作用，即，直接探測(cè)由操作者施加到C形弓架1上的作用力并提供相應(yīng)的反饋。設(shè)計(jì)為感應(yīng)外殼的發(fā)送器4包圍C形弓架1的可從外部通達(dá)的部分表面，至少是與X射線源2及攝像系統(tǒng)3相鄰的區(qū)域。
在圖3所示的實(shí)施方式中在C形弓架1的表面上未設(shè)置傳感器。取而代之的是在C形弓架1的懸掛裝置12中借助至少一個(gè)中心傳感器11來采集作用力。該中心傳感器11識(shí)別由操作者施加在C形弓架1上的作用力并將這些作用力轉(zhuǎn)換成用于調(diào)節(jié)單元6的信號(hào)。以這種方式整個(gè)C形弓架1包括與之連接的X射線源2和攝像系統(tǒng)3幾乎作為一個(gè)操作件起作用。操作者可以在好像沒有伺服支持、但具有更小重量的情況下移動(dòng)該C形弓架1。
權(quán)利要求
1.一種可電動(dòng)機(jī)調(diào)整的X射線儀，其具有一個(gè)C形弓架(1)和一個(gè)由操作者為了調(diào)節(jié)該C形弓架(1)而操作的、與該C形弓架(1)機(jī)械連接的發(fā)送器(4，4a，4b，4c)，其中同一個(gè)發(fā)送器(4，4a，4b，4c)既用于調(diào)整所述C形弓架(1)的方位角(α)，也用于調(diào)整該C形弓架(1)的軌道角()，其特征在于，所述發(fā)送器(4)設(shè)計(jì)為設(shè)置在所述C形弓架(1)上的、圍繞該C形弓架的外周面的感應(yīng)外殼。
2.一種可電動(dòng)機(jī)調(diào)整的X射線儀，其具有一個(gè)C形弓架(1)和一個(gè)由操作者為了調(diào)節(jié)該C形弓架(1)而操作的、與該C形弓架(1)機(jī)械連接的發(fā)送器(4，4a，4b，4c)，其中同一個(gè)發(fā)送器(4，4a，4b，4c)既用于調(diào)整所述C形弓架(1)的方位角(α)，也用于調(diào)整該C形弓架(1)的軌道角()，其特征在于，所述C形弓架(1)與一作為發(fā)送器(4)的中心傳感器(11)配合作用，通過該中心傳感器(11)可采集在該C形弓架(1)的一懸掛裝置(12)中的作用力。
3.如權(quán)利要求1或2所述的X射線儀，其特征在于，通過操作所述發(fā)送器(4，4a，4b，4c)可預(yù)先給定調(diào)整所述C形弓架(1)的速度。
4.如權(quán)利要求2所述的X射線儀，其特征在于，所述發(fā)送器(4，4a，4b，4c)作為伺服舷欄桿與所述C形弓架(1)和/或固定在該C形弓架(1)上的X射線源(2)或攝像系統(tǒng)(3)機(jī)械連接。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的X射線儀，其特征在于，除了所述發(fā)送器(4，4a，4b，4c)外，該X射線儀還具有用于調(diào)整所述C形弓架(1)而操作的防意外事故開關(guān)(5，5a，5b，5c)。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的X射線儀，其特征在于，該X射線儀設(shè)有用于監(jiān)視所述C形弓架(1)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的監(jiān)視裝置(10)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可電動(dòng)機(jī)調(diào)節(jié)的X射線儀，其具有一個(gè)由操作者為了調(diào)節(jié)C形弓架(1)而操作的、與該C形弓架(1)機(jī)械連接的發(fā)送器(4，4a，4b，4c)，該發(fā)送器既用于調(diào)整C形弓架(1)的方位角(α)，也用于調(diào)整該C形弓架(1)的軌道角(φ)。按照本發(fā)明，通過操作發(fā)送器(4，4a，4b，4c)可預(yù)先給定調(diào)整C形弓架(1)的速度。
文檔編號(hào)A61B6/00GK1654013SQ20041007588
公開日2005年8月17日 申請(qǐng)日期2004年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月14日
發(fā)明者尤多·海因茨, 彼得·諾格爾 申請(qǐng)人:西門子公司