在倫琴技術(shù)中,在穿透物體時使用倫琴射線的削弱,以便推斷出經(jīng)透射的織物的特性(通常確定密度)。在此,每個倫琴設(shè)備的兩個中央的組件是倫琴輻射器(或倫琴源)和倫琴檢測器。這兩個如此地彼此定向用于倫琴拍攝,即由倫琴輻射器所發(fā)射的倫琴射線能夠被所述檢測器檢測到。存在一系列的倫琴系統(tǒng),該倫琴系統(tǒng)具有關(guān)于倫琴輻射器的或倫琴檢測器的定位的若干的自由度,以便從而實現(xiàn)不同的研究類型和對相應(yīng)的病人的人體結(jié)構(gòu)的匹配。恰好當(dāng)倫琴輻射器和倫琴檢測器能夠獨立地運動、也即因而不是正如在C型拱臂或計算機斷層掃描儀那樣剛性地彼此相連時,這兩個組件的對于相應(yīng)的研究的最佳的定位是復(fù)雜的任務(wù)。在此,還要考慮效率要求,也即輻射器和檢測器的定位應(yīng)該盡可能快速地進行,以便實現(xiàn)高效的工作流。
在DE 10216857 Al中建議的是,為了定位倫琴輻射器和倫琴檢測器,這些設(shè)有標(biāo)識,該標(biāo)識利用被定位在研究室中的CCD相機進行光學(xué)地識別。于是,所述定位借助于通過CCD相機拍攝的標(biāo)識來進行。但是,此解決方案具有的缺點是,位于組件和CCD相機之間的物體能夠阻礙所述標(biāo)識的正確的測定。這樣的情況能夠例如在所謂的上表器件(Obertischger?ten)中給定,在其中,檢測器典型地直接定位在病人臺以下并且由此所述病人臺能夠表現(xiàn)為對于標(biāo)識測定的障礙物。此外,對于所提到的解決方案,將CCD相機(由于所提到的問題也許其中的多個)安裝在處理室中是必要的,這與并非微不足道的花費相聯(lián)系。
本發(fā)明的任務(wù)是,實現(xiàn)所述輻射器的低花費的和高效的定位。
此任務(wù)通過根據(jù)權(quán)利要求1的方法和根據(jù)權(quán)利要求9的拍攝裝置解決。
根據(jù)本發(fā)明,輻射器相對于檢測器進行定位(典型地如此地進行,即輻射器和檢測器能夠為了拍攝物體而配合作用)。在此,首先實現(xiàn)所述檢測器相對于輻射器的相對位置的確定。額外于確定所述相對位置,也能夠?qū)崿F(xiàn)確定所述檢測器的取向或定向(優(yōu)選地參照所述輻射器的對稱軸線)。為了確定相對位置或取向,能夠?qū)⒅辽僖粋€(例如光學(xué)的)標(biāo)識設(shè)置在檢測器處并且設(shè)置了至少一個為了檢測所述至少一個標(biāo)識而被安裝在輻射器處的傳感器(例如相機)。此初始的步驟在下文中也稱為(在檢測器中的輻射器的)記錄。
在記錄后,實現(xiàn)所述檢測器的位置的改變。典型地,該檢測器被帶入這樣的姿態(tài)中,在該姿態(tài)中,能夠制作拍攝(例如在病人臺以下)。在所述位置改變前,按照一個實施方式能夠?qū)崿F(xiàn)將檢測器的取向按照與額定取向的偏差的給定量進行匹配(該額定取向例如是借助于相應(yīng)于標(biāo)識的輻射器在所述記錄期間進行的定向),從而在所述檢測器的位置改變后不必再進行取向匹配。在所述檢測器的位置改變期間,所述位置改變(和也許以及檢測器取向的改變)借助于被布置在檢測器中的測量件進行測量或確定。在此,“布置在檢測器中”指的是:所述測量件與檢測器穩(wěn)固相連并且一同運動,也即,尤其也包括將所述測量件(也許也能夠解除地)安裝在所述檢測器處。所述測量件能夠例如指的是陀螺儀、加速度傳感器、指南針或前述的器件的組合。所述位置改變的測量至少關(guān)于所述檢測器的一個自由度并且優(yōu)選地關(guān)于所有的自由度。
在本發(fā)明的過程中為用于定位輻射器的裝置提供了關(guān)于所述位置改變(和也許關(guān)于取向改變)的信息。此信息優(yōu)選地涉及所有的對于所述檢測器相關(guān)的自由度。所述提供能夠通過借助于被安裝在檢測器處的發(fā)送器將信息(一般無線地)傳輸至用于定位所述輻射器的裝置的控制部來實現(xiàn)。在此,被所述發(fā)送器傳達的信息的接收器也能夠獨立于用于定位所述輻射器的裝置被布置(例如在所述輻射器處)并且實現(xiàn)從所述接收器向著用于定位的裝置的繼續(xù)傳導(dǎo)。后者情況被理解為所述信息的傳輸?shù)母鶕?jù)本發(fā)明的變體方案。
最后,按照經(jīng)傳輸?shù)男畔⒌慕o定量,通過用于定位所述輻射器的裝置來實現(xiàn)所述輻射器的位置的改變。這點能夠在檢測器的位置的改變期間也即同時進行地或緊接著被執(zhí)行。在后者情況中,實現(xiàn)經(jīng)傳達的關(guān)于所述檢測器的位置改變的信息的相加或集成,從而一方面進行合成的信息存在用于所述輻射器的位置或取向的總改變,并且相應(yīng)于此(也許通過由操作人員進行的許可來觸發(fā))來運動所述輻射器。所述第一變體方案(輻射器的直接的一同運動)是較示意的,而在第二變體方案中,也許能夠更好地排除碰撞。按照本發(fā)明主題的一個設(shè)計方案,預(yù)先給定在輻射器和檢測器之間的額定間距(例如在經(jīng)優(yōu)化的拍攝幾何特征的意義中)并且按照所述信息的給定量如此地執(zhí)行所述輻射器的位置的改變,使得在輻射器和檢測器之間的間距對應(yīng)于所述額定間距。
按照本發(fā)明主題的改型方案,被安裝在輻射器處的傳感器被構(gòu)造用于測量所述檢測器的位置改變。于是,例如通過被布置在檢測器中的測量件所測量的位置改變(也許僅當(dāng)在以下情況中時才)被用于改變所述輻射器的位置(并且所述測量件也許也僅在以下情況中被激活),即當(dāng)被安裝在所述輻射器處的傳感器不被提供用于測量所述檢測器的位置改變時。首先,當(dāng)相比于利用被布置在所述檢測器中的測量件,所述位置改變的測定通過被安裝在輻射器處的傳感器更加準確地或更加可靠地被實現(xiàn)時,這種改型方案才是有意義的。例如,這能夠是所述情況,當(dāng)被安裝在輻射器處的傳感器直接朝向所述檢測器時。被布置在所述檢測器中的測量件于是會被采用,當(dāng)由于在輻射器和檢測器之間的物體(例如病人臥榻)而使得通過被安裝在所述輻射器處的傳感器進行的對所述檢測器的朝向不(再)可能時。在此構(gòu)造方案的過程中,檢測器的位置改變的測量的監(jiān)控通過被安裝在輻射器處的傳感器和自動的轉(zhuǎn)接到通過被布置在所述檢測器中的測量件進行的位置改變的測量(或轉(zhuǎn)接到使用相應(yīng)的測量結(jié)果)來進行,當(dāng)被安裝在輻射器處的傳感器不提供對于所述檢測器的位置改變的測量結(jié)果時(例如是因為:為所述測量所發(fā)射的在輻射器和檢測器之間的射線由于位于其間的物體(病人臥榻、配件...)而不能夠不被干擾地傳播)。
按照本發(fā)明主題的改型方案,在所述輻射器的位置的改變后,借助于至少一個被安裝在檢測器處的(例如光學(xué)的)標(biāo)識和至少一個用于檢測所述至少一個標(biāo)識而被安裝在輻射器處的傳感器(例如相機),實現(xiàn)在輻射器和檢測器之間的間距的和/或取向的精設(shè)。為此,所述檢測器能夠包含能夠移出的元件,該元件包括通過所述輻射器的傳感器能夠檢測(例如光學(xué)地能夠檢測)的標(biāo)識。
本發(fā)明也包括帶有輻射器、檢測器和用于將輻射器相對于檢測器進行定位的器件的拍攝裝置。該拍攝裝置還包括用于確定所述檢測器相對于輻射器的相對位置的器件(例如標(biāo)識和檢測器)、用于改變所述檢測器的位置的器件(例如相應(yīng)的驅(qū)動裝置)和用于測量所述位置改變的被布置在所述檢測器中的測量件。此外,所述拍攝裝置設(shè)有用于為用于定位所述輻射器的裝置提供關(guān)于所述檢測器的位置改變的信息的器件(例如發(fā)送器/接收器-配對)并且擁有用于按照所述信息的給定量來改變所述輻射器的位置的器件(例如驅(qū)動裝置和能夠運動的支臂,輻射器緊固在該支臂處)。
在下文中在實施例的框架中借助附圖更加詳細地說明本發(fā)明。圖示:
圖1是蓋部支架,
圖2是根據(jù)本發(fā)明所實現(xiàn)的工作流,
圖3是用于傳達在檢測器中所確定的關(guān)于檢測器的位置改變的信息的裝置元件,
圖4是用于根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖,以及
圖5是用于根據(jù)本發(fā)明的方法的其它的示意圖。
在圖1中示出了對于倫琴研究所采用的蓋部支架。在蓋部軌道DS處安裝了兩個滑座S1和S2,所述蓋部軌道分別承載一個伸縮臂T1或T2。
在伸縮臂T1處緊固有源Q,在伸縮臂T2處緊固有檢測器D。通過所述蓋部軌道DS分別實現(xiàn)了在水平方向上的平移,通過該伸縮臂實現(xiàn)了在豎直方向上的平移。
為了支承病人設(shè)置了臺部T。該臺部能夠同樣被構(gòu)造用于在水平方向上的平移。正如在所述圖中所示那樣,所述檢測器能夠定位在臺板以下。所述源以及所述檢測器設(shè)有傾翻自由度,該傾翻自由度在與回轉(zhuǎn)自由度的配合作用中實現(xiàn)了源或檢測器的任意的角位。
圖2分為分圖2a、2b、2c、2d和2e。在圖2a中示出了帶有滑座S2的蓋部支架,該蓋部支架承載倫琴源Q。此倫琴源Q配有相機K。相機K(例如CCD相機)被構(gòu)造用于:測定檢測器D的標(biāo)識M1、M2、M3。在此,選擇三個標(biāo)識,因為這些允許:求取所述檢測器D的完全的位置信息和取向信息。(三個自由度,三個用于位置和三個用于取向)。換而言之:三個點足以確定通過所述檢測器所定義的平面。在第一步驟中,執(zhí)行在倫琴源Q中的所述檢測器的記錄,也即位置和取向在用于所述源的坐標(biāo)系中得到確定。在此,在定位的過程中,使用絕對的坐標(biāo)以及相對坐標(biāo)或空間固定的坐標(biāo)系或與所述源一同運動的坐標(biāo)系。
分圖2b圖解的是,在所述記錄中,測定位置坐標(biāo)和角度(尤其是在輻射器和檢測器之間的原本的間距(初始深度))。接下來的圖2c示出了在三個位置P1、P2和P3中的源并且由此表明的是,所述輻射器Q遵循經(jīng)執(zhí)行的檢測器運動。只要在源Q和檢測器D之間存在視接觸,則為此使用所述相機K。但是,在視接觸中斷時不再能夠使用該相機。
因此,所述檢測器D額外地配有用于計算對于該檢測器的運動相關(guān)的信息(位置的改變和取向的改變)的器件。平移的運動的識別和分析能夠借助于多軸加速度測量器來進行,正如它例如也在DE 112010003260 T5中所說明。傾翻和轉(zhuǎn)動能夠利用陀螺儀來測定。陀螺儀能夠與加速度傳感器進行組合,以便以這種方式能夠確定高達六個自由度(三個用于旋轉(zhuǎn)和三個用于平移)。這點例如也在文獻US 2011/0199298 Al中被公開。這樣的元件能夠例如在所謂的微電動機械系統(tǒng)(MEMS)中得到制造,正如US 20110288805 Al所說明的那樣。
由在所述檢測器D中為此所設(shè)置的測量件所測定的用于改變位置和取向的信息為了所述源的追蹤而被傳達至該源。這點能夠例如無線地借助于被布置在檢測器中的發(fā)送器來進行,其中,所述經(jīng)傳達的信息通過與所述源Q的控制部處于接觸中的發(fā)送器來接收。在圖3中在上部示出了用于輻射器定位的裝置V的截取部分,該裝置配有三個接收器E1、E2和E3(圖3a)。在下部的分圖3b中示出了檢測器,該檢測器相應(yīng)地具有三個發(fā)送器S1、S2和S3。利用被安裝在檢測器處的測量件M所獲取的信息的傳達借助于此接收器E1、E2和E3以及發(fā)送器S1、S2和S3來進行,其中,發(fā)送器和接收器也選擇性地能夠按照需要來使用。
在圖2d中最后示出了躺著的病人PT。在所述病人以下定位有檢測器D。根據(jù)本發(fā)明,所述輻射器Q(在圖2d中未示出)跟隨所述檢測器D并且基本上已經(jīng)位于拍攝位置中。對于所述拍攝,額外還執(zhí)行所述位置的檢查和必要時執(zhí)行所述源Q的精定位。在圖2e中實施了相應(yīng)的過程。檢測器D包括伸縮式的標(biāo)識裝置M4,該標(biāo)識裝置為了精定位而被移動出去。在此標(biāo)識裝置M4的末端如此地布置有三個標(biāo)識點M41、M42和M43,使得再次能夠?qū)崿F(xiàn)所有的相關(guān)的自由度的光學(xué)的確定(所述精定位能夠涉及所有的自由度或者當(dāng)然例如也僅限于所述檢測器的取向)。在所述精定位后,所述標(biāo)識裝置M4能夠再次被拉進并且被檢測器D容納。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的過程的流程圖。首先,所述檢測器在輻射器的附近為所述記錄進行定位(步驟a)并且執(zhí)行記錄(步驟b)。此后,實現(xiàn)檢測器和輻射器的同時的運動,其中,所述輻射器瞬時地跟蹤所述檢測器運動。在檢測器運動(步驟c)時,通過由在檢測器中的測量件進行的測量來確定所執(zhí)行的運動(步驟d)并且將相應(yīng)的運動信息傳達給用于使所述輻射器運動的裝置(步驟e)。然后,所述輻射器相應(yīng)地運動(步驟f)。(步驟d和e能夠例如在在輻射器和檢測器之間的視接觸時通過由被布置在輻射器處的傳感器進行的運動信息的測量來取代)。在分立的步驟c至f的相應(yīng)精度中,在經(jīng)歷環(huán)S時獲得所述輻射器的對于所述觀察者或操作者連續(xù)的運動,該輻射器跟隨所述檢測器。在到達終端位置時(詢問E,通過對于檢測器的運動的定時器的經(jīng)過,例如識別終端位置)執(zhí)行精定位或精修正。伸縮式的標(biāo)識被移動出去(步驟g),該標(biāo)識執(zhí)行精定位或精修正(步驟h)并且所述伸縮式的標(biāo)識再次被移動進入(步驟i)。
根據(jù)本發(fā)明的實現(xiàn)方式還一次地在圖5中得到展示。示出了源Q,該源配有兩個相機K1和K2。同樣地,示出了(例如無線地進行操作的)檢測器,該檢測器測定標(biāo)識M1、M2和M3。首先在第一步驟中,將所述檢測器如此地帶入所述源Q的附近,使得能夠?qū)崿F(xiàn)所述記錄。這點借助于識別光學(xué)的標(biāo)識M1、M2和M3來進行。接下來,為了拍攝而定位所述檢測器。這點通過利用附圖標(biāo)記MOVE所繪出的線來圖解。所述源Q基于在檢測器中所求取的用于改變位置和取向的信息跟隨所述檢測器。這種跟隨能夠直接產(chǎn)生或只有在達到檢測器D的終端位置和緊接著對于定位所述源允許操作人員之后才產(chǎn)生。繪出了輪椅R并且在那里將檢測器在其終端位置D’中標(biāo)明。在源Q執(zhí)行了相應(yīng)的位置改變后,正如借助圖2e所示那樣,還能夠發(fā)生精定位。在所述圖中也還額外地展示了病人臺T,從而標(biāo)明的是,為此也能夠使用獨創(chuàng)性的方法,也即,為了裝在不同的位置(例如輪椅或病人臺)處,能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)選地?zé)o線地經(jīng)實施的檢測器D的靈活的定位。
本發(fā)明不限于上文所說明的實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠常規(guī)地找到大量的其它的使用可行方案和構(gòu)造變體方案,其使用本發(fā)明想法并且不離開權(quán)利要求的保護范圍。