專利名稱：X線體層照相機(jī)的自動(dòng)平衡系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于成像的X線體層照相機(jī)領(lǐng)域，尤其屬于醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域。
本發(fā)明涉及成像的X線體層照相機(jī)，尤其是計(jì)算機(jī)X線體層照相機(jī)或超聲波體層照相機(jī)，包括一個(gè)可繞一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的測(cè)量系統(tǒng)和一個(gè)用于減小所測(cè)算出的在測(cè)量系統(tǒng)中不平衡度的平衡裝置。
此外，本發(fā)明還涉及一種用于減小在X線體層照相機(jī)的一個(gè)可繞一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的測(cè)量系統(tǒng)上不平衡度的方法，其中，該X線體層照相機(jī)有一個(gè)可充填液體并定心在旋轉(zhuǎn)軸線上的環(huán)形通道。
在具有高速旋轉(zhuǎn)的測(cè)量系統(tǒng)的X線體層照相機(jī)中，存在的或在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的不平衡度，導(dǎo)致一系列不希望的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象從不希望的產(chǎn)生噪聲到過(guò)量的軸承磨損，以及尤其造成干擾成像。
由DE 10108065A1已知一種計(jì)算機(jī)X線體層照相機(jī)，它有用于確定臺(tái)架測(cè)量系統(tǒng)不平衡度的裝置和用于計(jì)算在臺(tái)架的測(cè)量系統(tǒng)上為了平衡不平衡度應(yīng)在哪里布置一個(gè)/多個(gè)配重的一個(gè)/多個(gè)位置的裝置。在具有這種組合在內(nèi)用于確定不平衡度的裝置的計(jì)算機(jī)X線體層照相機(jī)中，可以例如在每一次X線體層照相機(jī)投入運(yùn)行時(shí)自動(dòng)檢驗(yàn)不平衡度。
US 5109397中公開(kāi)了X線體層照相機(jī)部件的自動(dòng)位置校正。
由機(jī)械制造尤其是機(jī)床制造領(lǐng)域也已知一些裝置，它們自動(dòng)實(shí)施消除所測(cè)算出的或所確定的不平衡度，亦即所謂的自動(dòng)平衡，為此不需要人工安置配重。例如已知一些平衡裝置，它們有圍繞旋轉(zhuǎn)軸線定心的環(huán)形通道，許多滾珠在環(huán)形通道內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)。在US 3282127、WO 98/01733、US5460017、DE 3509089A1、US 4075909、EP 0409050A2或DE 4444992C2中介紹了相應(yīng)的或類似的平衡裝置。
在DE 19711726A1中介紹了一種用一個(gè)可直線移動(dòng)的配重平衡不平衡度的裝置。配重有一個(gè)可磁力操縱的調(diào)整器，它尤其有一種磁流變液體作為調(diào)整劑。DE 19717692A1公開(kāi)了采用電或磁流變液體作為耦合元件。
例如在EP 1219849A2或EP 0644253A2中介紹了這種磁流變和電流變液體。在這里它涉及在油或其他基本液體內(nèi)帶有小粒子的懸浮劑或乳劑，其中，這些粒子有規(guī)定的電或磁特性。當(dāng)施加電場(chǎng)和/或磁場(chǎng)時(shí)可逆地改變了流變液體的形態(tài)。在場(chǎng)的施加狀態(tài)下液體固定直至變?yōu)閯傂缘?，也就是說(shuō)提高了液體的粘度。在DE 4131142A1和DE 4026881A1中也公開(kāi)了一些電粘滯的液體。
也稱為鐵磁流體的純磁性液體應(yīng)與電或磁流變液體分開(kāi)。磁性液體通常涉及一種在基本液體內(nèi)鐵磁性小粒子的膠態(tài)溶液。當(dāng)磁性液體被置于磁鐵附近時(shí)，全部液體被磁鐵吸引以及所有的液體處于鐵磁性的狀態(tài)。例如在EP 0644253A2中或在Stefan Odenbach的專業(yè)論文“Ferrofluide-ihreGrundlagen und Anwendungen”(in Physik in unserer Zeit出版，2001，122-127頁(yè))中介紹了這種磁性液體。鐵磁流體經(jīng)常用作密封劑。
還提出了一些建議，液體不僅用作自動(dòng)平衡不平衡度的調(diào)整劑，而且使用液體本身作為平衡物質(zhì)。DE 3509089A1論及了一種按Le Blanc的相應(yīng)的平衡設(shè)備。在此文件中也公開(kāi)了一些在粘滯液體內(nèi)滾珠的配置。此外，在DE 3309387A1、DE 3102726A1和DE 19508792A1中公開(kāi)了一些作為平衡物質(zhì)的傳統(tǒng)的液體。
在WO 01/98745A1中介紹了使用通過(guò)電場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的重金屬鹽離子、例如汞鹽離子來(lái)進(jìn)行平衡。DE-PS 695245教導(dǎo)了使用可通過(guò)供熱重新液化的物質(zhì)以平衡不平衡度。
在日本專利申請(qǐng)JP 03261500A的摘要中公開(kāi)了一種自動(dòng)平衡的洗衣機(jī)。它的平衡裝置有一個(gè)充填磁性液體的封閉的環(huán)形通道。在環(huán)形通道內(nèi)存在多塊沿其圓周分布的電磁鐵，它們可以分別獨(dú)立控制。由一個(gè)單獨(dú)的不平衡度確定裝置確定不平衡度的大小和位置。在洗衣機(jī)停機(jī)后，按選擇激活一種或多塊電磁鐵。由此，磁性液體朝激活的磁鐵的方向運(yùn)動(dòng)并聚集在那里，從而使隨后重新投入運(yùn)行的洗衣機(jī)減小了不平衡度。由于每塊電磁鐵有限的影響范圍，所以這種平衡裝置的缺點(diǎn)是它只能應(yīng)用于垂直的旋轉(zhuǎn)軸線，亦即只能在水平放置的環(huán)形通道的情況下使用。此外，由于磁鐵有限的吸力及其有限的在隨后的運(yùn)行狀態(tài)中固定被吸引的液體的能力，所以要平衡的不平衡度的大小或質(zhì)量向上受到限制。此外，在隨后的旋轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)下由于被吸引的液堆的流散離心力造成一種對(duì)抗磁固定力的力量。還有，加入一種在旋轉(zhuǎn)的運(yùn)行狀態(tài)仍保持處于液態(tài)聚集體狀態(tài)的液體，對(duì)于許多應(yīng)用不能滿足它們對(duì)運(yùn)行可靠性的要求，例如有關(guān)抵御余振或搖動(dòng)或甚至在故障時(shí)抵御沖擊的要求。
由SU 1771893A1已知一種用于高速銑刀的平衡裝置。這種銑刀在其銑盤(pán)內(nèi)有一個(gè)通過(guò)槽構(gòu)成的環(huán)形通道，它用一種鐵磁性液體充填。在銑盤(pán)內(nèi)如此構(gòu)成的封閉空腔中沿周緣分布地安裝多塊沿徑向定向的電磁鐵作為一個(gè)均勻磁場(chǎng)的源。銑刀的工作如下在起始狀態(tài)由磁鐵的線圈上沒(méi)有施加電壓，所以鐵磁鐵液體處于液體狀態(tài)以及均勻地沿水平放置的環(huán)形通道下表面流散。在開(kāi)始旋轉(zhuǎn)后，鐵磁性液體在離心力作用下從銑刀的旋轉(zhuǎn)軸線出發(fā)向環(huán)形通道的端側(cè)的壁運(yùn)動(dòng)。由于不平衡度的影響平衡質(zhì)量不均勻地分布以及力圖平衡振動(dòng)和不平衡度。在達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行后在線圈上施加電壓。由此產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)的作用下應(yīng)固定鐵磁性液體。于是銑刀工作準(zhǔn)備就緒。
在SU 1771893A1中介紹的裝置也有缺點(diǎn)，它只能排除例如由于銑刀缺少一個(gè)齒引起的微小不平衡度。換句話說(shuō)，這種平衡裝置的動(dòng)力學(xué)范圍很小。按此SU文件設(shè)計(jì)的被動(dòng)的平衡機(jī)構(gòu)(其中平衡質(zhì)量應(yīng)試圖準(zhǔn)自動(dòng)地平衡不平衡度)只允許平衡小的不平衡度，條件是它總體上處于可靠工作狀態(tài)。
本發(fā)明的目的是提供一種成像的X線體層照相機(jī)以及一種用于“平衡”X線體層照相機(jī)的方法，借助它可改善成像的質(zhì)量。
涉及設(shè)備方面的目的基于前言所述的X線體層照相機(jī)按本發(fā)明采取下列措施達(dá)到，即，平衡裝置包括裝在測(cè)量系統(tǒng)上用于可變地定位一個(gè)平衡質(zhì)量的定位機(jī)構(gòu)和一個(gè)作用在定位機(jī)構(gòu)上的控制器，它們?cè)O(shè)計(jì)為使平衡質(zhì)量可由控制器控制地定位在一個(gè)適合于減小不平衡度的位置上。
這種X線體層照相機(jī)以有利的方式可以自動(dòng)平衡或/和在不對(duì)設(shè)備采取與運(yùn)行無(wú)關(guān)的措施的情況下，例如不打開(kāi)外殼，便可以實(shí)施平衡或/和不由服務(wù)人員操作便可以實(shí)施平衡。
按一項(xiàng)優(yōu)選的進(jìn)一步發(fā)展，X線體層照相機(jī)有確定不平衡度的裝置和計(jì)算平衡此不平衡度的質(zhì)量和/或此質(zhì)量的位置的裝置。因此有關(guān)不平衡度處理的全部過(guò)程可以自動(dòng)化。甚至有可能使設(shè)備自動(dòng)地，例如通過(guò)一個(gè)接通事件或通過(guò)一個(gè)鐘觸發(fā)地自動(dòng)識(shí)別并平衡在運(yùn)行期間可能添加的不平衡度。上述裝置可以作為功能組件在一臺(tái)控制自動(dòng)平衡不平衡度的計(jì)算機(jī)內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
控制器優(yōu)選地設(shè)計(jì)為操縱裝置或計(jì)算機(jī)，它優(yōu)選地裝在測(cè)量系統(tǒng)外部或固定安裝。
平衡質(zhì)量既可以至少部分以剛性的平衡體的形式實(shí)現(xiàn)，也可以至少部分以液體的形式實(shí)現(xiàn)。采用液體的優(yōu)點(diǎn)是，可以在大的動(dòng)力學(xué)范圍內(nèi)實(shí)施不平衡度的平衡，換句話說(shuō)可以平衡一個(gè)被認(rèn)為在大范圍內(nèi)變化的不平衡度。
定位機(jī)構(gòu)優(yōu)選地包括一個(gè)可電驅(qū)動(dòng)的調(diào)整機(jī)構(gòu)用于平衡體的位置改變。
為了容納液體和導(dǎo)引液體的運(yùn)動(dòng)，定位機(jī)構(gòu)尤其包括一個(gè)第一液體密封的通道。此通道尤其設(shè)計(jì)為環(huán)形通道，此外它定心在旋轉(zhuǎn)軸線上。環(huán)形通道尤其可以例如通過(guò)注入口充填。
按一項(xiàng)特別優(yōu)選的進(jìn)一步發(fā)展，平衡裝置包括一個(gè)儲(chǔ)存容器，它可與通道或環(huán)形通道液體密封地連接，使液體在通道或環(huán)形通道與儲(chǔ)存容器之間交流。儲(chǔ)存容器也可以起平衡容器的作用。
優(yōu)選地儲(chǔ)存容器相對(duì)于環(huán)形通道設(shè)在沿徑向更靠里的地方，以便將在儲(chǔ)存容器內(nèi)可能的不平衡度的作用減小到最低程度。
按X線體層照相機(jī)的一項(xiàng)優(yōu)選的設(shè)計(jì)，儲(chǔ)存容器設(shè)計(jì)為環(huán)形，在這種情況下儲(chǔ)存容器優(yōu)選地定心在旋轉(zhuǎn)軸線上。這種環(huán)形儲(chǔ)存容器的優(yōu)點(diǎn)是，在與環(huán)形通道交流液體時(shí)不會(huì)由于改變儲(chǔ)存容器內(nèi)的內(nèi)容物而產(chǎn)生不平衡。在儲(chǔ)存容器內(nèi)留下的液體可通過(guò)離心力因而均勻地沿儲(chǔ)存容器的圓周分布。
按另一項(xiàng)優(yōu)選的設(shè)計(jì)，平衡裝置還有另一個(gè)儲(chǔ)存容器，它同樣可以與環(huán)形通道液體密封地連接，以及優(yōu)選地沿直徑設(shè)在另一個(gè)儲(chǔ)存容器對(duì)面和尤其按相同的徑向距離。這種實(shí)施形式帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)是，為了平衡已確定的不平衡度所需要的可以在環(huán)形通道內(nèi)傳輸?shù)囊后w量，可以從兩個(gè)儲(chǔ)存容器提取相同的部分，所以在這里由于在兩個(gè)儲(chǔ)存容器中內(nèi)容物的改變同樣不會(huì)通過(guò)優(yōu)選地原本沿徑向就更靠里放置的儲(chǔ)存容器內(nèi)發(fā)生的事件而造成明顯的不平衡。
當(dāng)儲(chǔ)存容器不是準(zhǔn)確地沿直徑和按徑向相同距離對(duì)置時(shí)會(huì)由于這些儲(chǔ)存容器形成小量的不平衡，但這一不平衡在兩個(gè)儲(chǔ)存容器的位置已知的條件下可由一臺(tái)控制自動(dòng)平衡不平衡度的計(jì)算機(jī)從一開(kāi)始便計(jì)入需要的平衡質(zhì)量之中，因此最終可以完全排除所確定的不平衡度。
按一項(xiàng)特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)，平衡裝置有至少另一個(gè)環(huán)形通道，它設(shè)置為與第一環(huán)形通道同心以及沿旋轉(zhuǎn)軸線的方向離第一環(huán)形通道有間距。由此，不僅可以消除X線體層照相機(jī)方位角的不平衡，而且可以排除沿軸向出現(xiàn)的不平衡。
所述一個(gè)環(huán)形通道和/或其他任何環(huán)形通道均可設(shè)計(jì)為環(huán)管、環(huán)形導(dǎo)管或設(shè)計(jì)為剛性或部分柔性的環(huán)形軟管。
在環(huán)形通道與儲(chǔ)存容器之間優(yōu)選地裝一個(gè)鎖閉件，用于阻斷在環(huán)形通道與儲(chǔ)存容器之間的液體交流。此鎖閉件尤其可由一臺(tái)控制自動(dòng)平衡不平衡度的計(jì)算機(jī)激活。
如果在重新自動(dòng)平衡時(shí)必須再次從環(huán)形通道提取液體，則存在多種可能性，下面說(shuō)明其中優(yōu)選的可能性平衡裝置可以有一個(gè)從環(huán)形通道沿徑向向外導(dǎo)引的導(dǎo)管段用于從環(huán)形通道排出液體。由于通常(想象的)旋轉(zhuǎn)軸線是水平的，亦即由于環(huán)形通道是豎放的，所以這是有可能的，因?yàn)楫?dāng)向外導(dǎo)引的導(dǎo)管段定位在按其地理高度的最低位置時(shí)，液體從環(huán)形通道自動(dòng)排出。液體從向外導(dǎo)引的導(dǎo)管段可例如經(jīng)由另一個(gè)導(dǎo)管段重新流回這些平衡容器或平衡容器之一，尤其是當(dāng)向外導(dǎo)引的現(xiàn)在充填有液體的導(dǎo)管段被置于地理高度上更靠上方的位置后，液體可從那里出發(fā)自動(dòng)流回平衡容器內(nèi)。
作為替換或附加地，可為平衡裝置配設(shè)一臺(tái)可以作用在環(huán)形通道上的抽吸泵，用于從環(huán)形通道排出液體。
一項(xiàng)特別有利的進(jìn)一步發(fā)展規(guī)定，平衡裝置有場(chǎng)裝置，借助它可以在環(huán)形通道內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)和/或磁場(chǎng)。
下面說(shuō)明有關(guān)場(chǎng)裝置的一些特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)在環(huán)形通道內(nèi)產(chǎn)生的場(chǎng)優(yōu)選地可以沿環(huán)形通道具有不同的強(qiáng)度。
同樣優(yōu)選的是，場(chǎng)裝置包括多個(gè)沿環(huán)形通道串排的可獨(dú)立施加電壓的電極，它們優(yōu)選面接觸地貼靠在環(huán)形通道上。如此設(shè)計(jì)的X線體層照相機(jī)特別適合采用電流變液體運(yùn)行。
場(chǎng)裝置也可以包括多個(gè)沿環(huán)形通道串排的可以獨(dú)立施加電流的線圈。這一方案尤其適合采用磁流變液體運(yùn)行。
總之，場(chǎng)裝置包括一些沿環(huán)形通道串排的可獨(dú)立激活的場(chǎng)元件。
各線圈優(yōu)選地分別繞環(huán)形通道卷繞。
鑒于對(duì)運(yùn)行可靠性高的要求，在給場(chǎng)裝置供電的電源或附屬的電網(wǎng)發(fā)生故障的情況下特別有利的是，場(chǎng)裝置包括多個(gè)沿環(huán)形通道串排的永久磁鐵。環(huán)形通道地點(diǎn)可變地施加變化的磁場(chǎng)可以例如這樣實(shí)現(xiàn)，即，令永久磁鐵可以被已提及的線圈磁化和/或退磁。
此外，上面提出的有關(guān)前言所述方法方面的目的按本發(fā)明采取下列措施達(dá)到a)測(cè)算出一個(gè)平衡所述不平衡度的液體量的質(zhì)量；b)向環(huán)形通道內(nèi)加入一定量的磁流變和/或電流變液體，使X線體層照相機(jī)隨后的運(yùn)行中在環(huán)形通道內(nèi)存在一個(gè)取決于所測(cè)算出的質(zhì)量的液體量；以及c)為了X線體層照相機(jī)隨后的運(yùn)行通過(guò)電場(chǎng)和/或磁場(chǎng)的作用提高被充填的液體的粘性。
因此與已知的方法相反，在按本發(fā)明的方法中不是以環(huán)形通道內(nèi)恒定的液體量為出發(fā)點(diǎn)。確切地說(shuō)，在環(huán)形通道內(nèi)的液體量根據(jù)所測(cè)算出的不平衡度通過(guò)液體交流加以調(diào)整。由此不僅可以平衡幾克的不平衡度，而且可以平衡高達(dá)數(shù)公斤的不平衡度。
結(jié)合本發(fā)明，液體交流既指將液體供入環(huán)形通道內(nèi)，也可理解為將液體從環(huán)形通道排出。
具有平衡裝置的X線體層照相機(jī)特別適用于實(shí)施按本發(fā)明的方法。已提及的有關(guān)X線體層照相機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和設(shè)計(jì)均類似地適用于本方法。
結(jié)合本發(fā)明，環(huán)形通道指的是任何封閉的或可關(guān)閉的液體容積，它基本上繞旋轉(zhuǎn)軸線沿周向延伸并因而至少沿一個(gè)平行于旋轉(zhuǎn)軸線的觀察方向基本上成環(huán)形。環(huán)形通道可以設(shè)計(jì)為環(huán)槽或單獨(dú)置入的環(huán)形導(dǎo)管，例如設(shè)計(jì)為環(huán)形軟管或圓形或多邊形橫截面的環(huán)管。
按一種優(yōu)選的實(shí)施方式，磁流變或電流變液體含有可以在電場(chǎng)和/或磁場(chǎng)中被極化的顆粒，這樣一種流變液體對(duì)于X線體層照相機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)行具有非常好的穩(wěn)定作用，而且除此之外能特別明確和目標(biāo)準(zhǔn)確地固定在規(guī)定的周向位置上。
按本方法一項(xiàng)優(yōu)選的進(jìn)一步發(fā)展，所述的步驟a)至c)在X線體層照相機(jī)的工作時(shí)間內(nèi)、壽命期間、服務(wù)期限或使用時(shí)間內(nèi)重復(fù)，以便平衡中途發(fā)生改變的不平衡度。
按本發(fā)明的方法既適用于一種運(yùn)行方式，即，按此運(yùn)行方式液體自動(dòng)運(yùn)動(dòng)到為平衡不平衡度所要求的方位角位置，也適用于一種運(yùn)行方式，即，按此運(yùn)行方式液體主動(dòng)定位在一個(gè)為平衡不平衡度所要求的事先所確定出的位置上。
鑒于首先提到的那種運(yùn)行方式，X線體層照相機(jī)優(yōu)選地被置于尤其以一個(gè)高于共振頻率的旋轉(zhuǎn)頻率快速旋轉(zhuǎn)，使得加入環(huán)形通道內(nèi)的液體自動(dòng)運(yùn)動(dòng)到一個(gè)為平衡不平衡度所需要的方位角位置上。按此運(yùn)行方式，電場(chǎng)和/或磁場(chǎng)可以通過(guò)相應(yīng)的場(chǎng)裝置均勻地沿環(huán)形通道的整個(gè)圓周接通。不需要選擇局部地位地在一個(gè)規(guī)定的方位角位置進(jìn)行場(chǎng)的接通。
涉及上面第二個(gè)提到的運(yùn)行方式，按一種特別優(yōu)選的實(shí)施形式，在按本發(fā)明的方法中除了質(zhì)量外還測(cè)算出平衡不平衡度的液體量的位置，以及加入環(huán)形通道內(nèi)的液體通過(guò)采用所測(cè)算出的位置在環(huán)形通道內(nèi)按方位角的方向定位，也就是說(shuō)尤其是固定。
下面介紹三種方案，按這些方案將加入的液體優(yōu)選地置于期望的方位角位置上i)由于X線體層照相機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)通常有水平的旋轉(zhuǎn)軸線，所以加入的液體可由此被置于所測(cè)算出或所確定的位置上，即，將測(cè)量系統(tǒng)定位為它按所確定的位置安置在地理高度上最低的位置，從而使加入的液體在那里聚集。也就是說(shuō)，環(huán)形通道在這里只是部分充填液體，以及優(yōu)選地只根據(jù)事先確定的為平衡所需的量(上述方法的步驟a))注入液體量。
然后，在此方案中局部地在所確定的位置或均勻地沿整個(gè)圓周分布地實(shí)現(xiàn)場(chǎng)的接通，以便于隨后的X線體層照相機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。
局部接通場(chǎng)的優(yōu)點(diǎn)是，通過(guò)一個(gè)附加的參數(shù)為加入的液體在環(huán)形通道內(nèi)的準(zhǔn)確定位和固定提供了另一個(gè)自由度。因此，用小的計(jì)算工作量便已經(jīng)可以得到精確的結(jié)果。另一方面，尤其在沿圓周均勻分布地場(chǎng)激活的情況下，人們可以將聚集在地理上最低位置的液體堆的形狀在計(jì)算液體質(zhì)量時(shí)一起考慮，從而可以免去針對(duì)多種應(yīng)用范圍的局部場(chǎng)激活。
ii)X線體層照相機(jī)也可以按這樣的方式被置于旋轉(zhuǎn)之中，即，使加入的液體在離心力作用下沿環(huán)形通道分布。然后，加入的液體在確定的位置通過(guò)電場(chǎng)或磁場(chǎng)局部固定，在這里場(chǎng)按一個(gè)與所確定的質(zhì)量等效的強(qiáng)度和/或具有一個(gè)與所確定的質(zhì)量等效的工作容積作用在液體上。
為了局部固定，可以存在多個(gè)沿環(huán)形通道圓周串排的場(chǎng)裝置。例如可以通過(guò)被激活的場(chǎng)元件的數(shù)量來(lái)影響工作容積。
iii)沿環(huán)形通道的分布也可以這樣進(jìn)行，即，首先用液體尤其壓力推動(dòng)地基本上充填環(huán)形通道的整個(gè)容積。然后與ii)一樣實(shí)施局部固定。
按另一項(xiàng)優(yōu)選的進(jìn)一步發(fā)展，在液體位置固定后以及在X線體層照相機(jī)接著運(yùn)行前，將液體余留的未固定的部分從環(huán)形通道取出。也就是說(shuō)首先可以在環(huán)形通道內(nèi)充填超量的液體。除去多余的液體量也可以逐漸實(shí)現(xiàn)，在這種情況下，在每一步改變場(chǎng)強(qiáng)或工作容積，直至達(dá)到最佳的平衡結(jié)果。
有鑒于將用于環(huán)形通道的液體從其中取出的一個(gè)可能的儲(chǔ)存容器所需要的結(jié)構(gòu)空間，有利的是環(huán)形通道在平衡過(guò)程開(kāi)始時(shí)按照或取決于一個(gè)事先所測(cè)算出的或所確定的為平衡所需的質(zhì)量(上述方法的步驟a))只部分充填液體量。
下面借助

圖1至10詳細(xì)說(shuō)明按本發(fā)明的方法和X線體層照相機(jī)的多種實(shí)施方式。其中圖1表示本發(fā)明的X線體層照相機(jī)第一種實(shí)施方式；圖2表示按本發(fā)明的X線體層照相機(jī)第二種實(shí)施方式；圖3表示按本發(fā)明的X線體層照相機(jī)第三種實(shí)施方式處于第一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)；圖4表示按圖2的X線體層照相機(jī)處于另一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)；圖5表示按圖2和3的X線體層照相機(jī)處于另一個(gè)運(yùn)行狀態(tài)；圖6表示按本發(fā)明的X線體層照相機(jī)第四種實(shí)施方式；圖7表示按本發(fā)明的X線體層照相機(jī)第五種實(shí)施方式；圖8表示按本發(fā)明的X線體層照相機(jī)第六種實(shí)施方式；圖9表示涉及上述這些實(shí)施方式的用于產(chǎn)生電場(chǎng)的裝置的詳情；以及圖10表示涉及上述這些實(shí)施方式的產(chǎn)生磁場(chǎng)的裝置的詳情。
圖1表示一臺(tái)總體上用符號(hào)1表示設(shè)計(jì)為可旋轉(zhuǎn)的設(shè)備的計(jì)算機(jī)X線體層照相機(jī)1。此X線體層照相機(jī)1包括作為臺(tái)架可旋轉(zhuǎn)部分的一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)，此測(cè)量系統(tǒng)2在一個(gè)固定的外殼3內(nèi)可繞一條想象的垂直于圖紙平面的水平旋轉(zhuǎn)軸線4旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)2上設(shè)多個(gè)部件，亦即X射線源5、與X射線源5對(duì)置的X射線探測(cè)器6以及一個(gè)僅示意表示的用于散熱的冷卻器7，熱量是在計(jì)算機(jī)X線體層照相機(jī)1運(yùn)行時(shí)由X射線源5的X線管產(chǎn)生的。在計(jì)算機(jī)X線體層照相機(jī)1運(yùn)行時(shí)，測(cè)量系統(tǒng)2繞旋轉(zhuǎn)軸線4旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，從X射線源5出發(fā)的扇形X射線束8以不同的投射角穿透測(cè)量場(chǎng)9以及命中射線探測(cè)器6。數(shù)據(jù)處理儀10根據(jù)射線探測(cè)器6產(chǎn)生的輸出信號(hào)形成測(cè)量值，它們被輸入計(jì)算機(jī)X線體層照相機(jī)1的控制及圖像處理計(jì)算機(jī)11中?？刂坪蛨D像處理計(jì)算機(jī)11據(jù)此計(jì)算一位處于測(cè)量場(chǎng)9內(nèi)未表示的患者的圖像。數(shù)據(jù)處理儀10通過(guò)數(shù)據(jù)線段12與控制和圖像處理計(jì)算機(jī)11連接，所述的數(shù)據(jù)線段按未表示的方式例如含有滑環(huán)系統(tǒng)或無(wú)線的光學(xué)傳輸段。X射線源5和射線探測(cè)器6的電連接也可以按已知的方式借助滑環(huán)實(shí)現(xiàn)。
為了能根據(jù)測(cè)量值重建圖像，在計(jì)算機(jī)X線體層照相機(jī)1的外殼3上設(shè)有一個(gè)位置檢測(cè)元件13，在測(cè)量系統(tǒng)2運(yùn)行時(shí)它持續(xù)檢測(cè)旋轉(zhuǎn)部分2相對(duì)于外殼3的位置，以及借助導(dǎo)線14將此信息傳輸給控制和圖像處理計(jì)算機(jī)11。
在制造計(jì)算機(jī)X線體層照相機(jī)1時(shí)，通常在測(cè)量系統(tǒng)2內(nèi)產(chǎn)生相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線4的徑向和軸向的不平衡度，所以測(cè)量系統(tǒng)2不能精確地相對(duì)于其旋轉(zhuǎn)軸線4旋轉(zhuǎn)。這種不平衡度還在計(jì)算機(jī)X線體層照相機(jī)1的運(yùn)行過(guò)程中例如由于冷卻器7內(nèi)的冷卻劑變化或由于在可旋轉(zhuǎn)的測(cè)量系統(tǒng)2上添加或更換電子部件或其他部件形成。這種不平衡度是不希望的，因?yàn)樗鼈儗?dǎo)致用計(jì)算機(jī)X線體層照相機(jī)1生成模糊的圖像，或也會(huì)導(dǎo)致?lián)p壞機(jī)械掛架。
X線體層照相機(jī)1有測(cè)算確定不平衡度的裝置和計(jì)算平衡此不平衡度的質(zhì)量以及按選擇計(jì)算此質(zhì)量的位置的裝置，以及有多個(gè)設(shè)計(jì)為振動(dòng)加速度檢測(cè)元件的測(cè)量元件16，它們通過(guò)導(dǎo)線17與控制和圖像處理計(jì)算機(jī)11連接。測(cè)量元件16之一檢測(cè)在測(cè)量系統(tǒng)2旋轉(zhuǎn)期間造成的沿徑向的振動(dòng)，反之，另一個(gè)測(cè)量元件16檢測(cè)在測(cè)量系統(tǒng)2旋轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生的軸向振動(dòng)。
通過(guò)導(dǎo)線19的連接為安裝有一個(gè)平衡軟件的所述控制和圖像處理計(jì)算機(jī)11配設(shè)一監(jiān)視器18，在監(jiān)視器上可以顯示不平衡度的檢測(cè)結(jié)果。為了儲(chǔ)存這種結(jié)果設(shè)有一存儲(chǔ)器22。
控制和圖像處理計(jì)算機(jī)11每次當(dāng)計(jì)算機(jī)X線體層照相機(jī)1投入運(yùn)行時(shí)自動(dòng)確定測(cè)量系統(tǒng)2的不平衡度。
有關(guān)確定不平衡度的裝置以及計(jì)算平衡該不平衡度的質(zhì)量的裝置的詳細(xì)情況可參閱DE 10108065A1，它所公開(kāi)的內(nèi)容明確地吸收在本申請(qǐng)中，尤其有關(guān)于在那里提出的權(quán)利要求1至8。
在圖1所示的第一種實(shí)施方式中，為了動(dòng)力平衡或?yàn)榱丝勺兊嘏懦龍D1中未明示的不平衡度，存在一個(gè)平衡裝置23，它在多個(gè)(在這里是三個(gè))方位角不同、不是沿直徑互補(bǔ)的位置，有一些可以電操縱的馬達(dá)或調(diào)整機(jī)構(gòu)24。借助于通過(guò)數(shù)據(jù)連線與控制器25觸點(diǎn)接通的調(diào)整機(jī)構(gòu)24，可以分別沿切向運(yùn)動(dòng)一個(gè)剛性的重的金屬平衡體28。在控制計(jì)算機(jī)11內(nèi)構(gòu)成功能組的控制器25，將平衡體28(如果需要)定位在另一個(gè)為平衡不平衡度所需要的以及事先借助已知的平衡軟件算得的位置上。平衡體28可分別沿著并且借助一根可由所涉及的調(diào)整機(jī)構(gòu)24驅(qū)動(dòng)以及在一個(gè)按方位角隔開(kāi)距離的對(duì)向軸承30內(nèi)可旋轉(zhuǎn)地支承的螺桿29運(yùn)動(dòng)。
按圖2中表示的第二種實(shí)施方式，為了動(dòng)態(tài)平衡或?yàn)榱丝勺兊嘏懦趫D2中沒(méi)有明示的不平衡度，沿測(cè)量系統(tǒng)2的圓周安置一個(gè)設(shè)計(jì)為柔性軟管的環(huán)形通道31。由于環(huán)形軟管的可彎性，可以將它繞過(guò)一個(gè)舉例表示的部件32。這對(duì)于圖示的X線計(jì)算機(jī)體層照相機(jī)1是特別有利的，因?yàn)樵谶@里必須在測(cè)量系統(tǒng)(臺(tái)架)2上安裝多個(gè)電和機(jī)械的部件。
此外，在可旋轉(zhuǎn)的測(cè)量系統(tǒng)2上安置兩個(gè)充填有一種電或磁流變液體F的儲(chǔ)存容器33、35。它們彼此相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線4對(duì)稱和按相同的間距對(duì)置。儲(chǔ)存容器33、35相對(duì)于環(huán)形通道31處于沿徑向更靠里的地方，從而以有利的方式使得有可能因儲(chǔ)存容器33、35引起的不平衡度從一開(kāi)始就保持得很小。不過(guò)在兩個(gè)儲(chǔ)存容器33、35準(zhǔn)確地對(duì)稱設(shè)計(jì)以及在它們對(duì)稱工作的情況下，安裝位置也可以沿徑向相對(duì)于環(huán)形通道31處于更靠外的地方。
儲(chǔ)存容器33、35通過(guò)可由控制和圖像處理計(jì)算機(jī)11操縱開(kāi)和關(guān)的鎖閉件37、39與環(huán)形通道31連接，從而可以在儲(chǔ)存容器33、35與環(huán)形通道31之間例如由重力或由離心力推動(dòng)地發(fā)生液體交流。環(huán)形通道31可借助一個(gè)設(shè)計(jì)為環(huán)形線圈的場(chǎng)裝置41在內(nèi)部施加一個(gè)磁場(chǎng)，從而可以固定注入環(huán)形通道31內(nèi)的磁流變液體F。環(huán)形線圈沿環(huán)形通道31的全部圓周連續(xù)地圈繞它卷繞，以及通過(guò)導(dǎo)線43與控制和圖像處理計(jì)算機(jī)11連接。以此方式可以在環(huán)形通道31中產(chǎn)生一個(gè)沿其圓周基本上均勻的磁場(chǎng)。
環(huán)形通道31、儲(chǔ)存容器33、35及其鎖閉件37、39以及場(chǎng)裝置41共同構(gòu)成一個(gè)用于減小所述的不平衡度的平衡裝置45。為了減小不平衡度，首先借助測(cè)量元件16確定平衡不平衡度的液體量的質(zhì)量m，以及在環(huán)形通道31內(nèi)加入相應(yīng)數(shù)量的磁流變液體F，這一數(shù)量與從儲(chǔ)存容器33、35取出并進(jìn)入環(huán)形通道31中的部分相同。然后使X線體層照相機(jī)1的測(cè)量系統(tǒng)2高速旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)頻率至少提高到共振頻率，共振頻率事先在加速過(guò)程中例如借助測(cè)量元件16確定。從共振頻率起，作為液體F加入的平衡質(zhì)量相對(duì)于不平衡度的相位角改變180°，以及平衡質(zhì)量自動(dòng)移動(dòng)到一個(gè)為平衡不平衡度所需的方位角位置上，它在理想情況下正好沿直徑處于所確定的(點(diǎn)狀)不平衡質(zhì)量的對(duì)面。在此過(guò)程結(jié)束后，通過(guò)場(chǎng)裝置41施加電流使液體F遭遇一個(gè)磁場(chǎng)。在這種情況下液體變換成一種凝膠狀的固定的介質(zhì)(“硬化”)，以及持續(xù)地停留在此要求的位置上。
現(xiàn)在X線體層照相機(jī)1已處于平衡狀態(tài)并作好運(yùn)行準(zhǔn)備。
為減小不平衡度所采用的電流變或磁流變液體有一種基本液體，在基本液體中分布了一些可在電場(chǎng)和/或磁場(chǎng)內(nèi)極化的粒子。這種液體尤其構(gòu)成(優(yōu)選地非膠態(tài)的)懸浮液。這類可極化的流變液體的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)存在磁鐵時(shí)它們不受或很少受磁鐵吸引。由此有利地提供可能性以高動(dòng)力精確地平衡不平衡度。優(yōu)選地，液體沒(méi)有鐵磁特性。例如在場(chǎng)的影響下才形成其偶極矩的粒子優(yōu)選地其粒度在大于0.5μm的范圍內(nèi)，尤其在0.1μm至10μm的范圍內(nèi)。它們尤其主要由鐵，例如熟鐵、鋼、鈷或羰基鐵組成?；疽后w優(yōu)選地主要由水和/或一種尤其合成的或以硅酮為基的油組成。
對(duì)于實(shí)際工作特別有利的是，由于能夠使用與電流變液體相比防干擾的永久磁鐵，從而可以采用磁流變的液體。還有利的是采用密度更大的磁流變液體，它改善平衡裝置的動(dòng)力學(xué)范圍和所需要的結(jié)構(gòu)空間。
圖3表示按本發(fā)明的X線體層照相機(jī)第三種實(shí)施方式，其中為了表示得更加清楚主要只表示了平衡裝置45。按此實(shí)施方式，取代兩個(gè)儲(chǔ)存容器存在一個(gè)環(huán)形儲(chǔ)存容器47，它沿徑向安置在相對(duì)于設(shè)計(jì)為環(huán)管的環(huán)形通道31更靠里的地方并定心于旋轉(zhuǎn)軸線4上，以及有一個(gè)比環(huán)形通道31小的直徑。儲(chǔ)存容器47通過(guò)一個(gè)與按圖1的鎖閉件以相同方式工作的控制閥或鎖閉件49與徑向?qū)ΨQ的環(huán)形通道31連接。
作為用于在環(huán)形通道31內(nèi)部施加電場(chǎng)和/或磁場(chǎng)的場(chǎng)裝置41，沿環(huán)形通道31的圓周串排許多可獨(dú)立控制的場(chǎng)元件51。由此，可以在環(huán)形通道31內(nèi)產(chǎn)生沿其徑跡有不同強(qiáng)度的場(chǎng)。此場(chǎng)元件51例如可以設(shè)計(jì)為電磁鐵或電容器以及可以逐個(gè)或按段接通。
為了平衡圖中示意表示的假想化的不平衡度61，首先借助測(cè)量元件16和評(píng)估其數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)11確定平衡此不平衡度61的液體量的質(zhì)量以及也確定此液體量的位置63。接著，將儲(chǔ)存容器47及其鎖閉件49定位在按地理高度處于最低的地方，以便在打開(kāi)鎖閉元件49后液體F便自動(dòng)從儲(chǔ)存容器47流入環(huán)形通道31內(nèi)。在這里通過(guò)鎖閉件49的時(shí)間控制保證注入的液體量對(duì)應(yīng)于事先已確定的質(zhì)量m。環(huán)形通道31僅部分充填。為了支持液體注入可以存在一臺(tái)圖中未表示的泵，它由計(jì)算機(jī)11控制。
作為下一個(gè)步驟，如圖4所示，將X線體層照相機(jī)1的測(cè)量系統(tǒng)2定位為，使加入環(huán)形通道31中的液體F自動(dòng)流到確定的位置63。這一點(diǎn)是這樣實(shí)現(xiàn)的，即，將所確定的位置63置于最低的地方(6點(diǎn)鐘位置)。在此狀態(tài)下，現(xiàn)在借助場(chǎng)裝置41給處于環(huán)形通道31內(nèi)的液體F施加一個(gè)電場(chǎng)或磁場(chǎng)。在這里激活那些能作用在處于環(huán)形通道31內(nèi)的液體F上的場(chǎng)元件51a、51b、51c、51d、51e便足夠了。通過(guò)場(chǎng)的作用使液體F固定在期望的位置上。借助激活的場(chǎng)元件準(zhǔn)確的數(shù)量作為附加的自由度可以實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確地協(xié)調(diào)平衡液體的量。例如在測(cè)試工作結(jié)束后控制軟件可以決定切斷在邊側(cè)的元件51a、51e，從而在X線體層照相機(jī)1隨后的運(yùn)行前可將液體F未固定的余留部分從環(huán)形通道31除去。為此例如可考慮采用結(jié)合圖8所說(shuō)明的方式。
在圖4所示的狀態(tài)下激活了場(chǎng)元件51a到51e之后，X線體層照相機(jī)1運(yùn)行準(zhǔn)備就緒。
在X線體層照相機(jī)1隨后如圖5中所示那樣運(yùn)行時(shí)，場(chǎng)元件51a至51e保持激活以及測(cè)量系統(tǒng)2進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，加入的液體F始終保持處于事先確定的位置63，亦即沿直徑在不平衡度61的對(duì)面。X線體層照相機(jī)1已被平衡。
與上述液體F基本上通過(guò)6點(diǎn)鐘位置的方位角定位的方式不同，也可以實(shí)施一種由離心力支持的方式。按此方式，在環(huán)形通道31中加入大量液體F以及環(huán)形通道被例如全部或幾乎全部充滿后，測(cè)量系統(tǒng)2以這樣的方式旋轉(zhuǎn)，即，使加入的液體F由于離心力均勻地沿環(huán)形通道31分布。因?yàn)槿缭诘谝环N方式中已說(shuō)明的那樣為平衡所需的質(zhì)量m以及還有此質(zhì)量m的位置63(液體應(yīng)在此處固定和在隨后的持續(xù)運(yùn)行中必須保持)已事先確定，所以現(xiàn)在可以按選擇激活處于此位置63的場(chǎng)元件51a至51e。因此沿環(huán)形通道31圓周分布的液體F只是在一個(gè)規(guī)定的扇形段固定。在這里控制計(jì)算機(jī)11可以確定必須激活多少場(chǎng)元件51a至51e，以達(dá)到規(guī)定的場(chǎng)工作容積并由此固定液體F期望的事先確定的質(zhì)量m。作為替換或附加地，各個(gè)場(chǎng)元件激活的強(qiáng)度也可以用來(lái)選擇期望的液體量m。
在液體F以這種方式局部固定后，在X線體層照相機(jī)1隨后運(yùn)行前，從環(huán)形通道31中去除留在環(huán)形通道31未激活的圓周部位上的未固定的部分。之后，X線體層照相機(jī)1已經(jīng)平衡并運(yùn)行準(zhǔn)備就緒。
在按本發(fā)明的X線體層照相機(jī)1如圖6所示的第四種實(shí)施方式中(僅表示沿平行于旋轉(zhuǎn)平面的剖切面)，除第一環(huán)形通道31外還存在另一個(gè)同樣直徑的環(huán)形通道71，它設(shè)置為與第一環(huán)形通道31同心以及沿旋轉(zhuǎn)軸線4的方向與之相隔一定距離。在此例中儲(chǔ)存容器47與圖2至4所表示的例子中一樣設(shè)計(jì)為空心圓柱形環(huán)。它通過(guò)單獨(dú)的鎖閉件49、73與各自的環(huán)形通道31或71連接。設(shè)置多個(gè)環(huán)形通道31、71的優(yōu)點(diǎn)是，除了平衡一個(gè)方位角的不平衡度外，還可以平衡一個(gè)沿旋轉(zhuǎn)軸線4的方向出現(xiàn)的軸向不平衡度。為此的前提條件是沿兩個(gè)方向設(shè)計(jì)用于確定不平衡度的測(cè)量元件16(見(jiàn)圖1)，例如通過(guò)兩個(gè)獨(dú)立的傳感器。
為每個(gè)環(huán)形通道31、71配設(shè)一系列沿各自的環(huán)形通道31或71的圓周串排的場(chǎng)元件75或77(見(jiàn)圖2至4)。
除此之外，按圖6的實(shí)施方式基本上與按圖3至5的實(shí)施方式一致。
用圖7中的第五種實(shí)施方式表示圖5所示實(shí)施方式的改型。在此實(shí)施方式中沿旋轉(zhuǎn)軸線4的方向無(wú)空隙地并列總共五個(gè)環(huán)形通道31、71、81、83、85。每個(gè)環(huán)形通道31、71、81、83、85通過(guò)獨(dú)立的可單獨(dú)控制的鎖閉件與環(huán)形的平衡容器47連接。此外為每個(gè)環(huán)形通道31、71、81、83、85配設(shè)單獨(dú)的一排場(chǎng)元件75、77、87、89、91。借助按圖6的平衡裝置45可以實(shí)施非常精細(xì)的平衡。
在圖6和7中分別基本上只表示了X線體層照相機(jī)1的平衡裝置45。
在圖8所示的其大部分與按圖3至6的實(shí)施方式一致的第六種實(shí)施方式中，首先表示了用于除去環(huán)形通道31內(nèi)多余液體F的兩種可相互替代的或并用的可能性a)從環(huán)形通道31沿徑向向外將一個(gè)導(dǎo)管段95導(dǎo)引到排流倉(cāng)96內(nèi)。因此，在圖示的測(cè)量系統(tǒng)2的位置，處于環(huán)形通道31內(nèi)的液體F在重力影響下流入導(dǎo)管段95和排流倉(cāng)96內(nèi)。在這一點(diǎn)實(shí)現(xiàn)后測(cè)量系統(tǒng)2旋轉(zhuǎn)180°，使排流倉(cāng)96處于12點(diǎn)位置。在此位置，處于排流倉(cāng)96內(nèi)的液體自動(dòng)地在重力影響下通過(guò)導(dǎo)管連接裝置97流回儲(chǔ)存容器47中。為保證此運(yùn)行模式，存在一些可由計(jì)算機(jī)11控制的閥98、99、100。
b)在環(huán)形通道31上連接或可連接一臺(tái)為X線體層照相機(jī)1配設(shè)的真空泵或抽吸泵101，可以借助它將多余的液體F從環(huán)形通道31除去。
圖9和10表示如圖3至8中所示的場(chǎng)元件可能的設(shè)計(jì)。
按圖9，每一個(gè)用作場(chǎng)裝置41以及沿環(huán)形通道31或71、81、83、85串排的場(chǎng)元件51，由兩個(gè)可分別獨(dú)立施加電壓的電極103、104組成。形狀與環(huán)形軟管或環(huán)管的外輪廓相配的電極103、104設(shè)計(jì)為盡可能大面積地以及盡可能包圍并覆蓋環(huán)管或環(huán)形軟管的外表面。電極103、104電壓的施加由計(jì)算機(jī)11控制地實(shí)現(xiàn)。
按圖10，場(chǎng)元件51設(shè)計(jì)用于給液體F施加磁場(chǎng)。每個(gè)元件51包括一個(gè)繞環(huán)形軟管或環(huán)管卷繞許多圈的線圈105。每個(gè)線圈105的電流加載由計(jì)算機(jī)11控制地實(shí)現(xiàn)。
為了在電網(wǎng)或電源發(fā)生故障時(shí)或在供電的導(dǎo)線中斷時(shí)避免加入環(huán)形通道31、71、81、83、85中的液體F重新流動(dòng)，有利的是每個(gè)場(chǎng)元件51設(shè)計(jì)為包括一個(gè)單獨(dú)的永久磁鐵106和作用在它上面的單獨(dú)的線圈108。圖8表示了這種方案。每一個(gè)線圈108設(shè)計(jì)為由它可以磁化附屬的永久磁鐵106或可使之退磁。
權(quán)利要求
1.一種成像的X線體層照相機(jī)(1)，尤其是計(jì)算機(jī)X線體層照相機(jī)或超聲波體層照相機(jī)，其包括一個(gè)可繞一旋轉(zhuǎn)軸線(4)旋轉(zhuǎn)的測(cè)量系統(tǒng)(2)和一個(gè)用于減小所確定的在該測(cè)量系統(tǒng)(2)中不平衡度(61)的平衡裝置(23；45)，其特征為該平衡裝置(23；45)包括裝在測(cè)量系統(tǒng)(2)上用于可變地定位一個(gè)平衡質(zhì)量的定位機(jī)構(gòu)和一個(gè)作用在定位機(jī)構(gòu)上的控制器(25)，它們?cè)O(shè)計(jì)為使平衡質(zhì)量可由控制器(25)控制地定位在一個(gè)適合于減小不平衡度(61)的位置上。
2.按照權(quán)利要求1所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征在于確定不平衡度(61)的裝置和計(jì)算一個(gè)平衡此不平衡度(61)的質(zhì)量和/或該質(zhì)量的位置的裝置。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述控制器(25)設(shè)計(jì)為操縱裝置或計(jì)算機(jī)，它優(yōu)選地裝在測(cè)量系統(tǒng)(2)外部或固定安裝。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述平衡質(zhì)量至少部分以剛性的平衡體(28)的形式實(shí)現(xiàn)。
5.按照權(quán)利要求4所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述定位機(jī)構(gòu)包括一個(gè)可電驅(qū)動(dòng)的調(diào)整機(jī)構(gòu)(24)用于改變所述平衡體(28)的位置。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述平衡質(zhì)量至少部分以液體(F)的形式實(shí)現(xiàn)。
7.按照權(quán)利要求6所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述定位機(jī)構(gòu)包括一個(gè)第一液體密封的通道(31；71；81；83；85)。
8.按照權(quán)利要求7所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述平衡裝置(45)包括一個(gè)儲(chǔ)存容器(33、35；47)，它可與所述通道(31；71；81、83、85)液體密封地連接，以使液體(F)在通道(31；71；81、83、85)與儲(chǔ)存容器(33、35；47)之間交流。
9.按照權(quán)利要求7或8所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述通道設(shè)計(jì)為環(huán)形通道(31；71；81、83、85)。
10.按照權(quán)利要求9所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述環(huán)形通道(31；71；81、83、85)定心在所述旋轉(zhuǎn)軸線(4)上。
11.按照權(quán)利要求9或10所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述儲(chǔ)存容器(33、35；47)相對(duì)于環(huán)形通道(31；71；81、83、85)設(shè)在沿徑向更靠里的地方。
12.按照權(quán)利要求9至11之一所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述儲(chǔ)存容器(47)設(shè)計(jì)為環(huán)形，在這種情況下，該儲(chǔ)存容器(47)優(yōu)選地定心在所述旋轉(zhuǎn)軸線(，4)上。
13.按照權(quán)利要求9至12之一所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述平衡裝置(45)還包括另一個(gè)儲(chǔ)存容器(35)，它同樣可以與環(huán)形通道(31；71；81、83、85)液體密封地連接，以及優(yōu)選地沿直徑方向設(shè)在所述第一儲(chǔ)存容器(33)對(duì)面。
14.按照權(quán)利要求9至13之一所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述平衡裝置(45)有至少另一個(gè)環(huán)形通道(71；81、83、85)，它設(shè)置為與第一環(huán)形通道(31)同心以及沿旋轉(zhuǎn)軸線(4)的方向離第一環(huán)形通道(31)有間距。
15.按照權(quán)利要求9至14之一所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述環(huán)形通道(31；71；81、83、85)設(shè)計(jì)為環(huán)管、環(huán)形導(dǎo)管或環(huán)形軟管。
16.按照權(quán)利要求9至15之一所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征在于一個(gè)裝在所述環(huán)形通道(31；71；81、83、85)與儲(chǔ)存容器(33、35；47)之間的鎖閉件(37、39；49；73)，用于切斷在環(huán)形通道(31；71；81、83、85)與儲(chǔ)存容器(33、35；47)之間的液體交流。
17.按照權(quán)利要求9至16之一所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述平衡裝置(45)有一個(gè)從所述環(huán)形通道(31)沿徑向向外導(dǎo)引的導(dǎo)管段(95)，用于從環(huán)形通道(31)排出液體(F)。
18.按照權(quán)利要求9至17之一所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述平衡裝置(45)有一臺(tái)可以作用在所述環(huán)形通道(31)上的抽吸泵(101)，用于從所述環(huán)形通道(31)排出液體(F)。
19.按照權(quán)利要求9至18之一所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述平衡裝置(45)有場(chǎng)裝置(41)，借助它可以在所述環(huán)形通道(31；71；81、83、85)內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)和/或磁場(chǎng)。
20.按照權(quán)利要求19所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述可在環(huán)形通道(31；71；81、83、85)內(nèi)產(chǎn)生的電場(chǎng)和/或磁場(chǎng)具有沿環(huán)形通道(31；71；81、83、85)變化的強(qiáng)度。
21.按照權(quán)利要求20所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述場(chǎng)裝置(41)包括多個(gè)沿環(huán)形通道(31；71；81、83、85)串排、可獨(dú)立施加電壓的電極(103、104)，它們優(yōu)選面接觸地貼靠在環(huán)形通道(31；71；81、83、85)上。
22.按照權(quán)利要求19或20所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述場(chǎng)裝置(41)包括多個(gè)沿環(huán)形通道(31；71；81、83、85)串排的可獨(dú)立施加電流的線圈(105；108)。
23.按照權(quán)利要求22所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述多個(gè)線圈(105)分別繞環(huán)形通道(31；71；81、83、85)卷繞。
24.按照權(quán)利要求19至23之一所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述場(chǎng)裝置(41)包括多個(gè)沿環(huán)形通道(31；71；81、83、85)串排的永久磁鐵(106)。
25.按照權(quán)利要求22和24所述的X線體層照相機(jī)(1)，其特征為所述永久磁鐵(106)可以被線圈(108)磁化和/或退磁。
26.一種用于減小在X線體層照相機(jī)(1)的一個(gè)可繞一旋轉(zhuǎn)軸線(4)旋轉(zhuǎn)的測(cè)量系統(tǒng)(2)上的不平衡度(61)的方法，其中，該X線體層照相機(jī)(1)有一個(gè)可充填液體并且定心在旋轉(zhuǎn)軸線(4)上的環(huán)形通道(31；71；81、83、85)，其特征為a)確定一個(gè)平衡所述不平衡度(61)的液體量的質(zhì)量(m)，b)在環(huán)形通道(31；71；81、83、85)內(nèi)加入一定量的磁流變和/或電流變液體(F)，使該X線體層照相機(jī)(1)在隨后的運(yùn)行中在環(huán)形通道(31；71；81、83、85)內(nèi)存在一個(gè)取決于所確定的質(zhì)量(m)的液體(F)量，以及c)為了該X線體層照相機(jī)(1)隨后的運(yùn)行，通過(guò)電場(chǎng)和/或磁場(chǎng)的作用提高被充填的液體(F)的粘性。
27.按照權(quán)利要求26所述的方法，其特征為所述磁流變或電流變液體(F)含有可在電場(chǎng)和/或磁場(chǎng)內(nèi)被極化的粒子。
28.按照權(quán)利要求26或27所述的方法，其特征為所述步驟a)至c)在X線體層照相機(jī)(1)工作時(shí)間內(nèi)、壽命期間、服務(wù)期限或使用時(shí)間內(nèi)重復(fù)，以便平衡一個(gè)在此期間改變的不平衡度(61)。
29.按照權(quán)利要求26至28之一所述的方法，其特征為所述X線體層照相機(jī)(1)的測(cè)量系統(tǒng)(2)尤其以一個(gè)高于共振頻率的旋轉(zhuǎn)頻率這樣快速旋轉(zhuǎn)，即，使得加入所述環(huán)形通道(31；71；81、83、85)中的液體(F)自動(dòng)運(yùn)動(dòng)到一個(gè)為平衡所述不平衡度(61)所需要的方位角的位置上。
30.按照權(quán)利要求26至29之一所述的方法，其特征為除所述質(zhì)量(m)外還確定所述平衡不平衡度(61)的液體量的位置；以及，通過(guò)采用所確定的位置，使加入所述環(huán)形通道(31；71；81、83、85)內(nèi)的液體(F)在環(huán)形通道(31；71；81、83、85)內(nèi)按方位角的方向定位。
31.按照權(quán)利要求30所述的方法，其特征為所述加入的液體(F)由此被置于所確定的位置上，即，測(cè)量系統(tǒng)(2)以這樣的方式定位，即，使其按所確定的位置處于按地理高度最低的位置，以使所加入的液體(F)在那里聚集。
32.按照權(quán)利要求30或31所述的方法，其特征為-所加入的液體(F)在X線體層照相機(jī)(1)被置于旋轉(zhuǎn)之中時(shí)優(yōu)選通過(guò)離心力推動(dòng)地沿環(huán)形通道(31；71；81、83、85)分布和/或在環(huán)形通道(31；71；81、83、85)基本上完全被充滿時(shí)尤其通過(guò)壓力推動(dòng)地沿環(huán)形通道(31；71；81、83、85)分布，以及-所加入的液體(F)通過(guò)電場(chǎng)或磁場(chǎng)的作用局部固定在所確定的位置上，其中，該電場(chǎng)或磁場(chǎng)按一個(gè)與所確定的質(zhì)量(m)等效的強(qiáng)度和/或具有與所確定的質(zhì)量(m)等效的工作容積作用在液體(F)上。
33.按照權(quán)利要求31或32所述的方法，其特征為在液體(F)局部固定后以及在X線體層照相機(jī)(1)隨后運(yùn)行前，將液體(2)余留的未固定的部分從環(huán)形通道(31；71；81、83、85)中除去。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種X線體層照相機(jī)(1)，尤其是計(jì)算機(jī)X線體層照相機(jī)或超聲波體層照相機(jī)，包括一個(gè)用于減小所確定的在繞旋轉(zhuǎn)軸線(4)旋轉(zhuǎn)的測(cè)量系統(tǒng)(2)中不平衡度(61)的平衡裝置(23；45)。該平衡裝置(23；45)包括裝在測(cè)量系統(tǒng)(2)上用于可變地定位一個(gè)平衡質(zhì)量的定位機(jī)構(gòu)和一個(gè)作用在定位機(jī)構(gòu)上的控制器(25)，它們?cè)O(shè)計(jì)為使平衡質(zhì)量受控制器(25)控制地可以定位在一個(gè)適合于減小不平衡度(61)的位置上。平衡質(zhì)量可以定位在一液體密封的通道內(nèi)的液體(F)的形式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明還涉及一種平衡方法，按此方法，測(cè)算出平衡所述不平衡度(61)的液體量的質(zhì)量(m)，以及在環(huán)形通道(31；71；81、83、85)內(nèi)加入一定量的磁流變和/或電流變液體(F)，使得在隨后的運(yùn)行中在環(huán)形通道(31；71；81、83、85)中存在一個(gè)取決于所測(cè)算出的質(zhì)量(m)的液體(F)量。
文檔編號(hào)A61B6/00GK1784176SQ200480011876
公開(kāi)日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2004年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月9日
發(fā)明者馬丁·霍艾塞爾, 漢斯-于爾根·米勒, 諾伯特·米勒 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司