專利名稱：有機(jī)器人操控的c形支架系統(tǒng)的x線攝像方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)器人操控的C形支架系統(tǒng)的X線攝像方法和設(shè)備， c形支架系統(tǒng)包括一個(gè)可通過(guò)c形臂在攝像平面內(nèi)繞一旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)的攝像系統(tǒng)，其中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)c形臂在不同的旋轉(zhuǎn)角攝錄所感興趣的放置在對(duì)象置 放裝置上的對(duì)象的目標(biāo)區(qū)的多個(gè)x透視圖，由這些透視圖可以重建該所關(guān)注的目標(biāo)區(qū)的一個(gè)或多個(gè)斷面圖或三維圖。本發(fā)明還涉及一種設(shè)計(jì)用于實(shí)施該 方法的由機(jī)器人操控的攝像設(shè)備。
背景技術(shù)：
C形支架系統(tǒng)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛使用。在此系統(tǒng)中將X線探測(cè)器和X線源對(duì)置地安裝在一個(gè)所謂c形臂上，該c形臂設(shè)計(jì)用于實(shí)施旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 因此，包括X線源和X線探測(cè)器的攝像系統(tǒng)可以繞c形支架系統(tǒng)的一個(gè)旋 轉(zhuǎn)中心亦即所謂的等中心(Isozentrum)旋轉(zhuǎn)。以此方式借助當(dāng)代C形支架系 統(tǒng)不僅可以獲得二維透視圖，而且通過(guò)攝像系統(tǒng)繞患者旋轉(zhuǎn)還可以獲得三維 的類似CT的圖像或斷面圖。由不同旋轉(zhuǎn)角攝錄的透視圖重建三維圖像或斷 面圖的圖像重建，按與計(jì)算機(jī)X線斷層攝影機(jī)(CT)中類似的方法進(jìn)行。由此 可以三維表示軟組織，或通過(guò)減去造影劑圖和原圖三維表示血管造影術(shù)。除了這些流行的C形支架系統(tǒng)外，還已知一些機(jī)器人操控的C形支架 系統(tǒng)，其中，包括X線源和與X線源對(duì)置的X線探測(cè)器的C形臂接合在機(jī) 器人的手上，為了攝錄二維的X線圖像，機(jī)器人使X線攝像系統(tǒng)圍繞關(guān)注 的對(duì)象運(yùn)動(dòng)。接著由它通過(guò)重建獲得目標(biāo)區(qū)三維圖像的被透視的目標(biāo)區(qū)，受X射束 射線錐尺寸的限制。射線錐的尺寸又取決于通常是一種扁平式探測(cè)器的X線 探測(cè)器的尺寸及距離。所關(guān)注的目標(biāo)區(qū)，所謂VOI(Volume of Interest),必須 處于C形支架系統(tǒng)的等中心內(nèi)，使目標(biāo)區(qū)對(duì)于每個(gè)旋轉(zhuǎn)角或投射角都能通過(guò) 攝像系統(tǒng)成像。醫(yī)學(xué)成像時(shí)那些處于患者橫截面中心的關(guān)注的目標(biāo)區(qū)，例如
頭部、心臟或中央腹腔，毫無(wú)疑問(wèn)能滿足所述條件。然而，若應(yīng)顯示那些在 患者橫截面邊緣的區(qū)域，例如肝或腎，則由于上述條件帶來(lái)一些困難。這些 區(qū)域只能有條件地置于C形支架系統(tǒng)的等中心內(nèi)，因?yàn)榛颊呋蚧颊吲P榻的側(cè) 移受旋轉(zhuǎn)的包括在它上面安裝有攝像系統(tǒng)的C形臂的很大限制。若關(guān)注的區(qū)域，例如一個(gè)器官，沒有全部定位在X射束的射線錐內(nèi)， 則不再可能由在多個(gè)旋轉(zhuǎn)角攝錄的X線圖像實(shí)現(xiàn)該器官的真實(shí)重建。由出版物DE102004062473Al已知一種包括一個(gè)C形支架系統(tǒng)的醫(yī)學(xué) 用放射治療設(shè)備，它有一個(gè)具有患者臥榻的患者臥放裝置，患者臥榻可以在 位置固定的粒子束排出窗前安置在一個(gè)適用于照射患者的照射位置。此外， 設(shè)置一個(gè)X線診斷儀用于確定或核實(shí)要照射的腫瘤的位置，在這里X線診 斷儀有X線源和探測(cè)器，它們可以在空間圍繞處于照射位置的患者臥榻移 動(dòng)。由此提供可能性，核實(shí)腫瘤的位置已經(jīng)處于照射位置，從而不需要患者 換位。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種方法和一種機(jī)器人操控的攝像設(shè)備，借助 它們也可以生成對(duì)象側(cè)邊區(qū)的三維圖像。上述目的首先通過(guò)一種有機(jī)器人操控的C形支架系統(tǒng)的X線攝像方法 來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中，該C形支架系統(tǒng)包括一個(gè)可通過(guò)C形臂在一攝像平面內(nèi)繞 一旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)的攝像系統(tǒng)，其中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)C形臂在不同的旋轉(zhuǎn)角攝錄所 關(guān)注的放置在對(duì)象置放裝置上的對(duì)象的目標(biāo)區(qū)的多個(gè)X透視圖，由這些透視 圖可以重建該目標(biāo)區(qū)的一個(gè)或多個(gè)斷面圖或三維圖，按照本發(fā)明，與旋轉(zhuǎn)同 步以及無(wú)沖突地這樣制導(dǎo)C形臂，即，使所關(guān)注的目標(biāo)區(qū)至少在每個(gè)實(shí)施錄 像的旋轉(zhuǎn)角處于攝像系統(tǒng)X射束的射線錐內(nèi)部。因此，在機(jī)器人操控的C形支架系統(tǒng)中，盡管在C形臂的側(cè)向位置，C 形臂沿側(cè)向只有小的移動(dòng)可能性，然而本發(fā)明方法充分利用了在另一些旋轉(zhuǎn) 角C形臂可無(wú)沖突地側(cè)向移動(dòng)或制導(dǎo)明顯更大的距離。通過(guò)所建議的與C 形臂或攝像系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)同步化地在無(wú)沖突的空間內(nèi)部制導(dǎo)C形臂，達(dá)到使關(guān)注的區(qū)域在每次攝錄透視圖時(shí)均處于x射束的射線錐內(nèi)部。因此，x線管對(duì)準(zhǔn)X線探測(cè)器的X射束中心射線，在這些旋轉(zhuǎn)角時(shí)始終基本上通過(guò)關(guān)注的區(qū)域，從而使此區(qū)域完整地成像。這是由攝錄的透視圖正確重建該區(qū)域的一 個(gè)或多個(gè)斷面圖或一個(gè)三維圖的先決條件。C形臂由機(jī)器人操控的移動(dòng)相應(yīng)于攝像系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)中心的移動(dòng)，這種移動(dòng) 可以通過(guò)機(jī)器人操控C形臂實(shí)現(xiàn)。在機(jī)器人操控的C形支架系統(tǒng)中，旋轉(zhuǎn) 中心可以在機(jī)器人臂的作用距離(機(jī)器人工作空間)內(nèi)可變地在空間移動(dòng)。在 攝像時(shí)實(shí)施的旋轉(zhuǎn)期間，通過(guò)旋轉(zhuǎn)中心的移動(dòng)可以將關(guān)注區(qū)，例如一個(gè)器官，始終保持在X射線錐內(nèi)部。這就有可能由不同旋轉(zhuǎn)角攝錄的X線圖像數(shù)據(jù)準(zhǔn)確重建關(guān)注區(qū)。在這里，所述的移動(dòng)必須與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)同步進(jìn)行，以可靠避 免在旋轉(zhuǎn)期間攝像系統(tǒng)與對(duì)象或?qū)ο笾梅叛b置發(fā)生沖突。各關(guān)注區(qū)相對(duì)于c形支架系統(tǒng)原始旋轉(zhuǎn)中心的起始位置，在這里例如通過(guò)使用者作為側(cè)向距離輸入機(jī)器人操控的c形支架系統(tǒng)的控制器中。當(dāng)然 也存在可能性，首先進(jìn)行一次或多次目標(biāo)一覽圖的攝錄，無(wú)需跟蹤運(yùn)動(dòng)或制 導(dǎo)運(yùn)動(dòng)，并可在圖像顯示器上向使用者顯示，然后可在圖像顯示器內(nèi)給關(guān)注 區(qū)作標(biāo)記。以此方式也可以通過(guò)c形支架系統(tǒng)的圖像計(jì)算機(jī)自動(dòng)確定關(guān)注區(qū) 離原始旋轉(zhuǎn)中心的起始距離。在c形臂的不同旋轉(zhuǎn)角c形臂無(wú)沖突最大可 能的側(cè)移，必須事先針對(duì)該c形支架系統(tǒng)確定。攝像系統(tǒng)或c形臂的旋轉(zhuǎn) 與c形臂跟蹤目標(biāo)或制導(dǎo)運(yùn)動(dòng)的同步化在這里不存在問(wèn)題，因?yàn)閏形臂各瞬時(shí)的旋轉(zhuǎn)角迄今也必須為了今后重建三維圖像在每次圖像攝錄時(shí)檢測(cè)，也 就是說(shuō)對(duì)于所述系統(tǒng)而言是已知的。按本發(fā)明方法的一項(xiàng)有利的進(jìn)一步發(fā)展，除了 c形臂或旋轉(zhuǎn)中心跟蹤目標(biāo)或被制導(dǎo)外，還在C形臂上改變探測(cè)器與X線源的距離，以便能在攝像時(shí)無(wú)沖突地旋轉(zhuǎn)。所述距離的調(diào)整在機(jī)器人操控的c形臂中是可能的，它 們通常取代c形有一個(gè)u形的攝像系統(tǒng)支架。因此在本專利申請(qǐng)中c形臂 也應(yīng)指此類u形、v形或類似形狀的支架，在那里x線管和x線探測(cè)器固 定在兩個(gè)對(duì)置的臂上。在X線源和X線探測(cè)器之間距離的這種改變也與c形臂的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)同步化地進(jìn)行。因此，本發(fā)明的上述目的可通過(guò)一種X線攝像用的攝像設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，這個(gè)由機(jī)器人操控的攝像設(shè)備按已知的方式包括一個(gè)機(jī)器人操控的c形臂 系統(tǒng)，它有一個(gè)可在攝像平面內(nèi)繞一旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)的攝像系統(tǒng)，包括一個(gè)對(duì) 象置放裝置，在它上面可以在c形臂旋轉(zhuǎn)中心定位一個(gè)要檢查的對(duì)象，以及 包括一個(gè)控制器，用于控制c形臂的旋轉(zhuǎn)和用于控制攝像系統(tǒng)，以便在不同
器控制機(jī)器人手的運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明的攝像設(shè)備的特征在于，為了實(shí)施無(wú)沖突的 制導(dǎo)運(yùn)動(dòng)，控制器與C形臂的旋轉(zhuǎn)同步地以這樣的方式控制C形臂，即， 使所關(guān)注的目標(biāo)區(qū)至少在每個(gè)實(shí)施錄像的旋轉(zhuǎn)角處于攝像系統(tǒng)X射束的射線4,內(nèi)部。所建議的機(jī)器人操控的C形支架系統(tǒng)的機(jī)器人可例如有六個(gè)旋轉(zhuǎn)軸。 在這里按一項(xiàng)設(shè)計(jì)它可以涉及一種曲臂機(jī)器人，如在汽車工業(yè)生產(chǎn)流水線上 使用的那種機(jī)器人。因?yàn)橥ㄟ^(guò)跟蹤運(yùn)動(dòng)或制導(dǎo)運(yùn)動(dòng)，必要時(shí)與改變X線源與X線探測(cè)器之 間距離相結(jié)合，在攝像系統(tǒng)運(yùn)行期間不僅可以改變瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)中心而且還可以 改變焦點(diǎn)-探測(cè)器距離，所以為了三維重建關(guān)注區(qū)需要相應(yīng)調(diào)整已知的重建 算法。例如在使用所謂Feldkamp法的背面投射時(shí)(參見L.A. Feldkamp等人 的"Practical Cone-Beam Algorithm", J.Opt.Soc.Am.A1(1984)，第612至619 頁(yè))應(yīng)相應(yīng)地考慮這種改變的幾^f可結(jié)構(gòu)。因?yàn)樵赬線源、對(duì)象置放裝置和X線探測(cè)器之間的幾何關(guān)系在X線攝像開始前是已知的，所以可預(yù)見性地進(jìn)行所需要的焦點(diǎn)軌跡與探測(cè)器軌跡的 第一次粗略估算。借助不同方向少量幾個(gè)透視圖攝錄，可以估算患者幾何結(jié) 構(gòu)，使焦點(diǎn)和探測(cè)器軌跡可以逐個(gè)與當(dāng)時(shí)放置在對(duì)象置放裝置上的對(duì)象進(jìn)行 適配。 一次確定的掃描軌跡也可以利用于多次掃描，因?yàn)閮?nèi)部器官，例如肝臟或心臟的位置雖然可能改變，但在X線攝像期間患者的外部輪廓基本保持不變。本發(fā)明方法和相關(guān)攝像設(shè)備的 一 個(gè)附加的優(yōu)點(diǎn)在于，在這里避免了截?cái)嗤渡?所謂Truncated Projections)的缺點(diǎn)。當(dāng)X線束沒有將關(guān)注區(qū)完全包括 在各投射內(nèi)時(shí)，亦即當(dāng)關(guān)注區(qū)從X線束的射線錐伸出時(shí)，便會(huì)發(fā)生所述的截 斷投射。在這種情況下不再可能真實(shí)地重建關(guān)注區(qū)。當(dāng)然，如若借助本發(fā)明 方法可做到的那樣將患者的部分邊緣包含在VOI內(nèi)，則可以準(zhǔn)確地重建VOI 可通過(guò)線段與邊緣連接的部分，在這里，此線段必須完全包含在VOI內(nèi)。這 方面的詳情可參見M.Defrise等人的"Enlargement of the Region of Accurate Reconstruction in Computed Tomography from Truncated Data", Proceedings of the Int. Meeting on Fully Three-Dimensional Image Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine, Salt Lake City, UT， USA, July 6 to 9， 2005,第46至 50頁(yè)，或參見I. Ami等人的"A New Class of Super-Short-Scan Algorithms forFan Beam Reconstruction", IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record, Fajardo, Puerto Rico, October 23-29， 2005。


下面借助實(shí)施例結(jié)合附圖再次說(shuō)明本發(fā)明方法和相關(guān)攝像設(shè)備。其中 圖l示意表示一種攝像狀況，此時(shí)關(guān)注區(qū)正好仍處于X射線錐內(nèi)部； 圖2示意表示一種攝像狀況，此時(shí)關(guān)注區(qū)從X射線錐超出； 圖3示意表示一種攝像狀況，此時(shí)關(guān)注區(qū)通過(guò)C形臂的跟蹤制導(dǎo)重新 處于X射線錐內(nèi)部；圖4示意冬示按本發(fā)明對(duì)C形臂進(jìn)行無(wú)沖突的制導(dǎo)；以及 圖5表示按本發(fā)明的攝像設(shè)備的透視圖。
具體實(shí)施方式
在已知的機(jī)器人操控的C形支架系統(tǒng)中，機(jī)器人操控的C形臂和裝在 其上的攝像系統(tǒng)進(jìn)行繞位置固定的旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)，要檢查的對(duì)象在對(duì)象置放 裝置上，通常在患者臥榻上定位在此旋轉(zhuǎn)中心內(nèi)。圖1非常示意地表示這種 攝像狀況和一個(gè)在患者臥榻15上的患者13。在本例中患者基于具體幾何條 件并沒有完全處于從攝像系統(tǒng)的X線源射出的X射線錐16內(nèi)，射線錐在穿 過(guò)患者后命中對(duì)置的X線探測(cè)器9。在攝像期間，由X線源10和X線探測(cè) 器9組成的攝像系統(tǒng)繞旋轉(zhuǎn)中心17旋轉(zhuǎn)，以便在不同的旋轉(zhuǎn)角為患者攝錄 X線圖。因?yàn)榛颊?3側(cè)向從X射線錐16伸出，所以在三維圖像重建時(shí)必須 對(duì)投射的截?cái)鄬?shí)施修正。這種修正作為截?cái)嘈拚且阎?。但因?yàn)殛P(guān)注區(qū)14, 例如一個(gè)器官如肝臟，在本例中在所有的旋轉(zhuǎn)角均處于X射線錐16的內(nèi)部， 所以此器官在X線攝像時(shí)仍能真實(shí)地成像。然而若關(guān)注區(qū)14在整個(gè)旋轉(zhuǎn)期間也并沒有完全處于X射線錐16內(nèi)， 如圖2所示，則今后將不再可能由攝錄的透視圖真實(shí)地重建關(guān)注區(qū)。按本發(fā) 明方法，機(jī)器人操控的C形臂在這種情況下可變地以這樣的方式在空間移 動(dòng)，即，使關(guān)注區(qū)14在每個(gè)旋轉(zhuǎn)角仍處于射線錐16內(nèi)。這可以通過(guò)在機(jī)器 人的運(yùn)動(dòng)空間內(nèi)恰當(dāng)控制操控C形臂的機(jī)器人順利地實(shí)現(xiàn)。圖3表示C形 臂或固定在它上面的攝像系統(tǒng)的這種側(cè)移，從而使關(guān)注區(qū)重新處于目前的旋 轉(zhuǎn)中心內(nèi)。
然而，在圖3的例子中表示的側(cè)移卻可能導(dǎo)致發(fā)生沖突問(wèn)題，因?yàn)樵诒?持所述的移動(dòng)時(shí)，在某些旋轉(zhuǎn)角，X線探測(cè)器或X線管與患者臥榻尤其沿側(cè)投射方向可能發(fā)生沖突。因此按本方法進(jìn)行c形臂可變的目標(biāo)跟蹤或制導(dǎo)，以保證整個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)無(wú)沖突。這作為范例表示在圖4中，其中C形臂在垂直 才殳射時(shí)如此側(cè)移，即，使目前的旋轉(zhuǎn)中心處于關(guān)注區(qū)內(nèi)，然而在側(cè)向^t殳射時(shí) 將此側(cè)移重新大部分取消，以避免X線探測(cè)器與對(duì)象或患者臥榻之間發(fā)生沖 突。最后提到的那個(gè)沿反方向的移動(dòng)通過(guò)箭頭表示。在圖中還可以看出，通 過(guò)如此移動(dòng)，使關(guān)注區(qū)14盡管是側(cè)向投射仍處于X射線錐16內(nèi)。因此，按本發(fā)明方法根據(jù)目前瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)角實(shí)施C形臂可變的制導(dǎo)，使 關(guān)注區(qū)14始終處于X射線錐16內(nèi)部并與此同時(shí)避免發(fā)生沖突。除此之外還 可以在存在高度沖突危險(xiǎn)的旋轉(zhuǎn)角時(shí)增大X線源與X線探測(cè)器之間的距離。因此在本發(fā)明方法及相關(guān)的攝像設(shè)備中利用了在C形臂不同旋轉(zhuǎn)位置 時(shí)所存在的不同的空間狀況。在攝像系統(tǒng)處于側(cè)向位置時(shí)，C形臂為避免沖 突的側(cè)移可能性受到很大的限制，而在垂直位置C形臂幾乎可以任意側(cè)移而 沒有沖突的危險(xiǎn)。在中間位置則始終仍可以實(shí)施比較小的側(cè)移不妨礙旋轉(zhuǎn)， 這一側(cè)移大于在側(cè)向投射時(shí)的移動(dòng)可能性。因此C形臂根據(jù)瞬時(shí)旋轉(zhuǎn)角同步 于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)地側(cè)移，以便將關(guān)注區(qū)14始終保持在X射線錐16內(nèi)。這在機(jī)器 人操控的C形支架系統(tǒng)中可以通過(guò)機(jī)器人的控制實(shí)現(xiàn)。圖5用透視圖表示這種機(jī)器人操控的C形臂系統(tǒng)的一個(gè)例子。本系統(tǒng) 包括一個(gè)已知的六旋轉(zhuǎn)軸機(jī)器人。在例如可固定安裝在手術(shù)室地面的基架1 上可繞第一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)地安裝一個(gè)轉(zhuǎn)塔2。在轉(zhuǎn)塔2上可繞第二旋轉(zhuǎn)軸回轉(zhuǎn) 地安裝搖桿3。在搖桿3上可繞第三旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)地固定臂4。在臂4端部可 繞第四旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)地安裝機(jī)器人手5。手5有一個(gè)與工具連接用的交接區(qū)6， 工具可通過(guò)交接區(qū)6繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)和可繞與之垂直延伸的第五旋轉(zhuǎn)軸回 轉(zhuǎn)。在手5的交接區(qū)6與一個(gè)總體用符號(hào)7表示的支架接合。在本實(shí)施例中支架7按U形型材的方式設(shè)計(jì)有兩個(gè)互相對(duì)置的臂8a、 8b。在第一臂8a上安裝X線探測(cè)器9，而在第二臂8b上按對(duì)置的布局安裝 X線源10。第一臂8a和第二臂8b安裝為可相對(duì)于支架的中央構(gòu)件11直線 運(yùn)動(dòng)，從而可以調(diào)整X線探測(cè)器9與X線源10之間的距離A。按本攝像設(shè) 備的一種設(shè)計(jì)，此距離可以由電動(dòng)機(jī)調(diào)整。通過(guò)控制器12對(duì)用于操縱由X線源10與X線探測(cè)器9構(gòu)成的攝像系 統(tǒng)繞旋轉(zhuǎn)軸線A6旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人進(jìn)行控制，控制器12還承擔(dān)用攝像系統(tǒng) 攝錄圖像及必要時(shí)電機(jī)調(diào)整X線源10與X線探測(cè)器9之間的距離A的任務(wù)。 控制器12按上述用于攝像和制導(dǎo)C形臂以及必要時(shí)距離A的方法來(lái)控制機(jī) 器人。
權(quán)利要求
1. 一種有機(jī)器人操控的C形支架系統(tǒng)的X線攝像方法，該c形支架系 統(tǒng)包括一個(gè)可通過(guò)C形臂(7)在一攝像平面內(nèi)繞一旋轉(zhuǎn)中心(17)旋轉(zhuǎn)的攝像系 統(tǒng)(9、 10)，其中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)C形臂(7)在不同的旋轉(zhuǎn)角攝錄所關(guān)注的放置在 對(duì)象置放裝置(15)上的對(duì)象(13)的目標(biāo)區(qū)(14)的多個(gè)X透視圖，由這些透視圖 可以重建該目標(biāo)區(qū)(14)的一個(gè)或多個(gè)斷面圖或三維圖，其中，與旋轉(zhuǎn)同步以 及無(wú)沖突地這樣制導(dǎo)C形臂(7)，即，使所關(guān)注的目標(biāo)區(qū)(14)至少在每個(gè)實(shí)施 錄像的旋轉(zhuǎn)角處于攝像系統(tǒng)(9、 10)X射束的射線錐(16)內(nèi)部。
2. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其中，除同步于C形臂(7)的旋轉(zhuǎn)外， 改變所述攝像系統(tǒng)(9、 IO)的X線探測(cè)器(9)離旋轉(zhuǎn)中心的距離，以避免與對(duì) 象(13)或?qū)ο笾梅叛b置(15)發(fā)生沖突。
3. 按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，C形臂(7)被水平制導(dǎo)。
4. 按照權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其中，所述C形臂(7)在其從 攝像系統(tǒng)(9、 10)處于水平位置時(shí)的零位出發(fā)直至其在所述攝像系統(tǒng)(9、 10) 處于垂直位置時(shí)距離所述零位有一最大距離的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中受到制導(dǎo)。
5. —種X線攝像用的攝像設(shè)備，包括一個(gè)可在一攝像平面內(nèi)繞一旋轉(zhuǎn) 中心(17)旋轉(zhuǎn)的攝像系統(tǒng)(9、 10),后者安裝在一個(gè)為了實(shí)施繞旋轉(zhuǎn)中心(17) 旋轉(zhuǎn)受機(jī)器人操控的C形臂(7)上，該攝像設(shè)備還包括一個(gè)對(duì)象置放裝置(15), 在該對(duì)象置放裝置(15)上面可以在旋轉(zhuǎn)中心(17)定位一個(gè)要檢查的對(duì)象(13), 以及包括一個(gè)控制器(12)，用于控制C形臂(7)和攝像系統(tǒng)(9、 IO)的旋轉(zhuǎn)，以 便在不同旋轉(zhuǎn)角攝錄X透視圖，其中，控制器(12)設(shè)計(jì)為，為了實(shí)施無(wú)沖突 的制導(dǎo)運(yùn)動(dòng)，控制器在需要時(shí)與旋轉(zhuǎn)同步地以這樣的方式控制所述C形臂 (7)，即，使所關(guān)注的目標(biāo)區(qū)(14)在每個(gè)實(shí)施錄像的旋轉(zhuǎn)角均處于攝像系統(tǒng)(9、 10)X射束的射線錐(16)內(nèi)部。
6. 按照權(quán)利要求5所述的攝像設(shè)備，其中，在攝像系統(tǒng)(9、 IO)的X線 源(10)與X線探測(cè)器(9)之間的距離可由電動(dòng)機(jī)調(diào)整，在此，所述控制器(12) 設(shè)計(jì)為，除了與C形臂(7)的旋轉(zhuǎn)同步夕卜，它改變X線源(10)與X線探測(cè)器(9) 之間的距離，以避免與對(duì)象(13)或?qū)ο笾梅叛b置(15)發(fā)生沖突。
7. 按照權(quán)利要求5或6所述的攝像設(shè)備，其中，將控制器(12)設(shè)計(jì)為， 為了實(shí)施制導(dǎo)運(yùn)動(dòng)，它在需要時(shí)以這樣的方式控制C形臂(7)，即，使C形 臂(7)在其從攝像系統(tǒng)(9、 IO)處于水平位置時(shí)的一零位出發(fā)直至其在攝像系統(tǒng)(9 、 10)處于垂直位置時(shí)距離所述零位有一最大距離的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中受到制導(dǎo)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有機(jī)器人操控的C形支架系統(tǒng)的X線攝像方法和設(shè)備，C形支架系統(tǒng)包括一個(gè)可通過(guò)C形臂(7)在一攝像平面內(nèi)繞一旋轉(zhuǎn)中心(17)旋轉(zhuǎn)的攝像系統(tǒng)(9、10)，其中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)C形臂(7)在不同的旋轉(zhuǎn)角攝錄所關(guān)注的放置在對(duì)象置放裝置(15)上的對(duì)象(13)的目標(biāo)區(qū)(14)的多個(gè)X透視圖，由這些透視圖可以重建該目標(biāo)區(qū)(14)的一個(gè)或多個(gè)斷面圖或三維圖。按本方法，與旋轉(zhuǎn)同步并且無(wú)沖突地這樣制導(dǎo)C形臂(7)，即，使所關(guān)注的目標(biāo)區(qū)(14)至少在每個(gè)實(shí)施錄像的旋轉(zhuǎn)角處于攝像系統(tǒng)(9、10)X射束的射線錐(16)內(nèi)部。因此，采用本發(fā)明方法及相關(guān)的機(jī)器人操控的攝像設(shè)備，即使是對(duì)象橫截面的邊緣區(qū)域，也能實(shí)施三維圖像重建。
文檔編號(hào)A61B6/02GK101120883SQ20071014094
公開日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月10日
發(fā)明者克勞斯·克林根貝克-雷格恩 申請(qǐng)人:西門子公司