本發(fā)明大體上涉及醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域,并且確切地說(shuō),涉及移動(dòng)式射線成像設(shè)備。更具體點(diǎn)說(shuō),本發(fā)明涉及一種在可調(diào)節(jié)輻射源支撐結(jié)構(gòu)上安裝了輻射源的移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)。
發(fā)明背景
在醫(yī)療設(shè)施中采用了移動(dòng)車(chē)在各位置之間移動(dòng)醫(yī)療設(shè)備。一種類(lèi)型的移動(dòng)車(chē)可以包括x射線源,用于將數(shù)字式x射線圖像捕捉于數(shù)字式x射線檢測(cè)器上。醫(yī)學(xué)x射線圖像可以使用各種技術(shù)捕捉。舉例來(lái)說(shuō),可以使用如計(jì)算機(jī)射線照相術(shù)(computedradiography,CR)和數(shù)字式射線照相術(shù)(digital radiography,DR)等技術(shù)獲得醫(yī)學(xué)圖像。
移動(dòng)式x射線設(shè)備在如重癥監(jiān)護(hù)病房等多種醫(yī)療環(huán)境中特別有用,在這些醫(yī)療環(huán)境中,獲取放射線圖像特別重要。由于便攜式推車(chē)可以在周?chē)b車(chē)輪并且直接運(yùn)送至患者的床邊,故便攜式x射線成像設(shè)備使主治醫(yī)師、臨床醫(yī)師或其它操作員能夠取得有關(guān)患者病癥的近期信息并且有助于降低將患者移動(dòng)至放射設(shè)施中的固定設(shè)備所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。不過(guò),需要改進(jìn)移動(dòng)式x射線設(shè)備設(shè)計(jì)以便能更小心地操縱或定位此類(lèi)裝置,從而可以容易并且自動(dòng)地避免無(wú)意識(shí)地對(duì)患者造成有害碰撞。
以上論述僅僅提供大致的背景信息,并不打算用于幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。
發(fā)明簡(jiǎn)述
一種移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)包括附接有x射線源的可移動(dòng)臂,x射線源可以由操作員手動(dòng)定位。傳感器檢測(cè)患者或患者的床相對(duì)于射線照相系統(tǒng)的位置并生成位置信息,由此可編程編碼器監(jiān)測(cè)方位并且制動(dòng)器或電機(jī)控制器限制所述臂在靠近患者的區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)。在實(shí)踐該移動(dòng)式射線照相設(shè)備的一些公開(kāi)的實(shí)施方案時(shí)可以實(shí)現(xiàn)的一個(gè)益處在于,在移動(dòng)式x射線成像期間為患者和操作員提供一種安全界限以防止移動(dòng)式醫(yī)學(xué)推車(chē)的臂碰撞患者。該系統(tǒng)可適用于移動(dòng)式x射線系統(tǒng),如在本文所公開(kāi)的推車(chē)實(shí)施方案中,或適用于固定系統(tǒng)。
在一個(gè)實(shí)施方案中,推車(chē)可以被運(yùn)輸至上面安置有患者的床的附近。推車(chē),或x射線源支撐臂,或這兩者可以具有一種用于鑒別床相對(duì)于推車(chē)的位置的構(gòu)件,所述鑒別可以使用機(jī)械裝置、傳感器或通過(guò)操作員輸入以鑒別床的位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。使用床相對(duì)于推車(chē)的位置,可以確定稱(chēng)為區(qū)域的區(qū)。當(dāng)x射線成像頭從推車(chē)分開(kāi)時(shí),隨后可以防止該臂伸入或延伸至該區(qū)域中。這可以使用一種或多種機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn),該一種或多種機(jī)構(gòu)可以由制動(dòng)器、編碼器、電機(jī)控制器,或限制臂或臂的任何部件的行進(jìn)以防止與患者接觸的類(lèi)似機(jī)構(gòu)組成。此類(lèi)運(yùn)動(dòng)限制可以施加于任一個(gè)接頭或一組多個(gè)接頭以實(shí)現(xiàn)所希望的限制。當(dāng)操作員定位臂的x射線成像頭部分以獲取射線圖像時(shí),可以容許其移動(dòng)至該區(qū)域中。所述限制可以包括防止移動(dòng)至該區(qū)域中,或者它可以包括降低移動(dòng)穿過(guò)該區(qū)域的速度。
在另一個(gè)實(shí)施方案中,移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)包括附接有x射線源的可移動(dòng)臂。x射線源被配置成由操作員手動(dòng)定位,并且包括傳感器,用于檢測(cè)患者相對(duì)于該設(shè)備的位置并生成對(duì)應(yīng)于患者的位置的位置信息。可移動(dòng)臂能夠朝向患者橫向移動(dòng),不過(guò),系統(tǒng)中的一個(gè)機(jī)構(gòu)可以響應(yīng)于位置信息啟動(dòng)以控制臂相對(duì)于靠近患者的區(qū)域的移動(dòng)。
在另一個(gè)實(shí)施方案中,操作移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)的方法包括接收指示移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)在床或其它物體附近的信號(hào)。在接收信號(hào)時(shí)確定系統(tǒng)的方位并確定區(qū)域的邏輯邊界,由此確定邊界位置在系統(tǒng)與床或其它物體之間,并監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是否橫過(guò)邊界。
此發(fā)明簡(jiǎn)述只打算根據(jù)一個(gè)或多個(gè)說(shuō)明性實(shí)施方案提供對(duì)本文所公開(kāi)的主題的簡(jiǎn)要概述,而非用作有關(guān)說(shuō)明權(quán)利要求書(shū)的指導(dǎo),或者界定或限制本發(fā)明的范圍,本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書(shū)界定。提供的這一簡(jiǎn)述是以一種簡(jiǎn)化的形式介紹眾多觀念的一種例證性選擇,以下在詳述中將對(duì)其作進(jìn)一步描述。這一簡(jiǎn)述不打算標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或基本特征,也不打算用作并且?guī)椭_定所要求保護(hù)的主題的范圍。所要求保護(hù)的主題不限于解決背景中所述的任何或所有缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
舉例來(lái)說(shuō),以上概要說(shuō)明不打算描述元件不可互換的個(gè)別獨(dú)立實(shí)施方案。事實(shí)上,被描述為與特定實(shí)施方案有關(guān)的許多元件可以與其它所描述的實(shí)施方案的元件一起使用,并且可以互換。在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下,可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行許多改變和修改,而且本發(fā)明包括所有這些修改。預(yù)期以下附圖并未關(guān)于相對(duì)大小、角度關(guān)系、相對(duì)位置或時(shí)間關(guān)系以任何精確標(biāo)度繪制,也不涉及可互換性、取代或所需實(shí)施方式的呈現(xiàn)的任何組合關(guān)系。
附圖簡(jiǎn)述
因此,為了理解本發(fā)明的特征,可以參照某些實(shí)施方案進(jìn)行本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明,在這些實(shí)施方案中有一些在附圖中圖解說(shuō)明。然而,應(yīng)注意,附圖僅描繪本發(fā)明的某些實(shí)施方案,并因此不被視為限制本發(fā)明范圍,本發(fā)明的范圍涵蓋其它同等有效的實(shí)施方案。各圖式未必按比例繪制,重點(diǎn)一般放在圖解說(shuō)明本發(fā)明某些實(shí)施方案的特征。在附圖中,在各種圖式中使用了相同的數(shù)字來(lái)指示相同的部件。因此,為進(jìn)一步理解本發(fā)明,可以參照以下詳細(xì)說(shuō)明,結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀,在附圖中:
圖1是處于靠近上面安置有患者的床的位置并且呈現(xiàn)靠近患者的區(qū)域的示例性移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)的圖;
圖2示出了移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)的臂可能碰撞患者的情形的一個(gè)實(shí)施例;
圖3是定義一個(gè)區(qū)域的示意圖;
圖4是本發(fā)明的示例性方法的流程圖;及
圖5示出了示例性推車(chē)處理系統(tǒng)。
發(fā)明詳述
本申請(qǐng)要求2014年10月22日以Ficarra等人的名義提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)系列號(hào)62/067,083的優(yōu)先權(quán)。
本申請(qǐng)?jiān)谀承┓矫嫔婕?013年10月29日以Wendlandt等人名義頒布的題為MOBILE RADIOGRAPHY UNIT HAVING COLLAPSIBLE SUPPORT COLUMN的美國(guó)專(zhuān)利號(hào)8,568,028,該案以引用的方式整體并入本文中。
圖1示出了示例性移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120,該系統(tǒng)包括推車(chē)100,該推車(chē)在可旋轉(zhuǎn)接頭106處附接至具有可旋轉(zhuǎn)彎頭105的分段式可移動(dòng)支撐臂107,該可移動(dòng)支撐臂被配置用于支撐x射線成像頭112,該x射線成像頭可以由操作員109手動(dòng)調(diào)整至任何橫向方位、高度及角度。推車(chē)100可以被認(rèn)為具有帶把手104的主體部分116和顯示裝置108等部件。移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120可以例如用于帶有床114的醫(yī)療設(shè)施檢查室101,患者110被承載于該床上。移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120能夠使用附接至可移動(dòng)臂107的x射線頭112獲取患者的射線(x射線)圖像,該可移動(dòng)臂本身在支撐臂107的一端附接至可旋轉(zhuǎn)接頭106。數(shù)字式射線檢測(cè)器(未示出)可以定位于患者110的下方,例如以在x射線成像頭112發(fā)射時(shí)捕捉患者110的射線圖像。對(duì)于移動(dòng)性,推車(chē)100具有兩個(gè)或更多個(gè)車(chē)輪102以及典型地設(shè)置于大致腰部水平處的一個(gè)或多個(gè)把手104,操作員109使用把手將移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120引導(dǎo)到其預(yù)定位置,并使其滾動(dòng)至該位置中。移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120可以包括可充電電池組(未示出),該電池組典型地提供電源,并且可以降低或消除對(duì)于在電源引出口操作移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120的需求。該電池組可以通過(guò)向電動(dòng)機(jī)供電以驅(qū)動(dòng)車(chē)輪102來(lái)提供輔助運(yùn)輸,而且還可以向車(chē)載處理系統(tǒng)10(圖5)供電,如本文所描述,該車(chē)載處理系統(tǒng)控制移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120的各種操作?;蛘?,移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120可以不包括電池組,而是僅在連接至如AC電源等外部電源或插頭插入電源引出口時(shí)可操作。當(dāng)用于數(shù)字式射線照相術(shù)時(shí),推車(chē)100可以包括用于固定一個(gè)或多個(gè)DR檢測(cè)器的物理儲(chǔ)存器。舉例來(lái)說(shuō),推車(chē)100可以包括固定器,如狹槽,用于固定或儲(chǔ)存一個(gè)或多個(gè)數(shù)字式檢測(cè)器或計(jì)算機(jī)射線照相膠片盒。該固定器可以安置在推車(chē)100上并且被配置用于保持至少一個(gè)數(shù)字式射線照相(DR)檢測(cè)器和/或具有不同大小的多個(gè)檢測(cè)器。
在推車(chē)100的框架或外殼上安裝有支撐臂107,該支撐臂具有彎頭接頭105或允許安裝至支撐臂107上的x射線成像頭112三維移動(dòng)和定位的類(lèi)似結(jié)構(gòu)。在圖1中所示的實(shí)施方案中,支撐臂107可以包括鉸接部件,該部件在彎頭105處旋轉(zhuǎn)以允許x射線頭112在一系列垂直和水平方位內(nèi)移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方案中,臂107可以在臂107的一端使用接頭106可旋轉(zhuǎn)地連接至推車(chē),該接頭可以允許關(guān)于兩個(gè)軸,例如水平軸和垂直軸旋轉(zhuǎn)。接頭106、臂107、彎頭105及x射線成像頭112在本文中可以統(tǒng)稱(chēng)為推車(chē)100的“伸出部分”。在另一示例性實(shí)施方案中,支撐臂107可以使用垂直伸縮式部分和附接至該垂直部分的水平伸縮式部分構(gòu)造以將x射線頭向外延伸距該垂直部分的不同距離。x射線成像頭112的高度操縱可以在獲得下肢到肩部高度圖像的高度下限到獲取患者上身部分各種方位的圖像的高度上限范圍內(nèi)。在示例性實(shí)施方案中,支撐臂107可以使用可移動(dòng)支撐臂107而允許x射線頭相對(duì)于推車(chē)主體的一個(gè)自由度、兩個(gè)自由度或三個(gè)自由度,由此使x射線成像頭112可以關(guān)于若干軸旋轉(zhuǎn)。
如圖1中所示,示出了在床114上方并靠近患者110的示例性三維區(qū)域103,該區(qū)域103可以代表一個(gè)空間區(qū),在該區(qū)中,患者110與射線成像系統(tǒng)120各部分之間存在碰撞的風(fēng)險(xiǎn)。如果射線成像系統(tǒng)120的x射線成像頭112、支撐臂107及支撐臂的彎頭105中的任一個(gè)被操縱或延伸至區(qū)域103中,則這些部件可能存在最高風(fēng)險(xiǎn)。盡管區(qū)域103在圖1中被描繪為在床114的頂表面上方大體上呈矩形體積,但區(qū)域103可以由檢查室101中任何形狀或區(qū)界定。
如本文所描述,推車(chē)100可以被配置用于檢測(cè)床114或其它物體,并且隨后可編程地對(duì)靠近床114或其它物體的空間區(qū),如在垂直方向上位于床114或其它物體上方并且在橫向上靠近床114或其它物體的由一定界限距離305(圖3)界定的區(qū)域103起反應(yīng)。舉例來(lái)說(shuō),在檢測(cè)到物體或床114時(shí),推車(chē)處理系統(tǒng)10可以被編程以將區(qū)域103界定為在所檢測(cè)物體的上方垂直延伸,這可以涵蓋在所檢測(cè)的床114或其它物體附近和/或上方預(yù)定距離,如在地板上方六英尺的空間。
示例性移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120可以在推車(chē)100的主體上和/或在x射線成像頭112上包括一個(gè)或多個(gè)顯示器108或監(jiān)視器。這些顯示器可以包括手動(dòng)操作的圖形用戶(hù)界面(GUI)控件,用于操作該移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120。移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120可以另外包括:用于解釋和啟動(dòng)對(duì)操作員109的語(yǔ)言命令的響應(yīng)的內(nèi)置式話筒48(圖5);用于回放記錄的音頻訊息或用于發(fā)出警報(bào)的揚(yáng)聲器50(圖5);被設(shè)置成供操作員109控制移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120的功能的鼠標(biāo)44和/或鍵盤(pán)46(圖5)。為便利起見(jiàn),在推車(chē)100運(yùn)輸期間,支撐臂107和x射線成像頭112可以被配置成可抵靠著推車(chē)100的主體折疊以在推車(chē)100運(yùn)輸期間進(jìn)行額外保護(hù)。
如圖2中所示,操作員109可以在患者110端坐在床114上時(shí),定位x射線成像頭112期間移動(dòng)支撐臂107,由此患者110、操作員109或這兩者可能無(wú)法意識(shí)到其他物體的移動(dòng)。當(dāng)操作員109定位x射線成像頭112時(shí),支撐臂107和x射線成像頭112可以從推車(chē)100的主體延伸。這一移動(dòng)可能需要橫向(例如,從側(cè)面或平行于地板)移動(dòng)支撐臂107、x射線成像頭112、彎頭105或其組合。這種移動(dòng)可能存在患者110與支撐臂107、x射線頭112或彎頭105之間碰撞的風(fēng)險(xiǎn)。
又參看圖2,在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中,推車(chē)100可以附接傳感器或收發(fā)器201,其被配置用于檢測(cè)靠近推車(chē)100的物體,如床114。傳感器/收發(fā)器201可以是激光類(lèi)裝置、超聲波類(lèi)收發(fā)器裝置或電磁類(lèi)傳感器/收發(fā)器,或者它可以是與安裝在床114上的另一傳感器/收發(fā)器通信的遠(yuǎn)紅外、無(wú)線電控制的裝置、NFC收發(fā)器或藍(lán)牙收發(fā)器。任何此類(lèi)傳感器、檢測(cè)器或收發(fā)器都可以被配置成由傳感器201與床114的接近度觸發(fā)并生成由推車(chē)處理系統(tǒng)10(圖5)識(shí)別的檢測(cè)信號(hào),接著該推車(chē)處理系統(tǒng)可以啟動(dòng)自動(dòng)保護(hù)程序,限制推車(chē)100和其伸出部分,例如支撐臂107、x射線成像頭112、彎頭105或其組合靠近和/或穿過(guò)確定的區(qū)域103的移動(dòng)。檢測(cè)信號(hào)可以包括在其發(fā)射范圍內(nèi)的位置數(shù)據(jù),如檢測(cè)到的推車(chē)100與床114或其它物體之間的距離,由此推車(chē)的處理系統(tǒng)10可以計(jì)算并識(shí)別在床114或其它物體相對(duì)于推車(chē)100的位置附近的區(qū)域103。在一個(gè)實(shí)施方案中,推車(chē)100可以與床114或其它物體物理接觸。在此類(lèi)實(shí)施方案中,傳感器201可以包括加速計(jì),用于檢測(cè)推車(chē)100與床114或其它物體之間的物理碰撞,并向推車(chē)處理系統(tǒng)10發(fā)射碰撞檢測(cè)信號(hào)。
在推車(chē)處理系統(tǒng)10從本文所描述的任一類(lèi)傳感器201接收到檢測(cè)信號(hào)時(shí),它可以被編程以記錄由移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120的編碼器6(圖5)或其它部件所提供的數(shù)據(jù)。舉例來(lái)說(shuō),處理系統(tǒng)10可以存取編碼器6的編碼器數(shù)據(jù),該編碼器被配置用于監(jiān)測(cè)兩個(gè)或更多個(gè)車(chē)輪102各自的方位以使處理系統(tǒng)10能夠確定推車(chē)100相對(duì)于計(jì)算的區(qū)域103的位置。處理系統(tǒng)10可以存取編碼器6的編碼器數(shù)據(jù),該編碼器被配置用于監(jiān)測(cè)接頭106的角方位以使該處理系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)彎頭105、臂107或x射線成像頭112的方位。處理系統(tǒng)10可以存取在可旋轉(zhuǎn)彎頭105處編碼器6的編碼器數(shù)據(jù),該編碼器被配置用于監(jiān)測(cè)支撐臂107之間的角度空隙以使處理系統(tǒng)10能夠更精確地監(jiān)測(cè)x射線成像頭112的高度方位。處理系統(tǒng)10可以被編程以在接收到檢測(cè)信號(hào)時(shí),通過(guò)存取編碼器數(shù)據(jù)計(jì)算推車(chē)100和其伸出部分的方位,隨后確定推車(chē)100和其伸出部分相對(duì)于區(qū)域103的方位的方向變化。處理系統(tǒng)10可以不斷地存取對(duì)應(yīng)于在推車(chē)100的相對(duì)側(cè)上的車(chē)輪102的編碼器數(shù)據(jù),以確定推車(chē)可以沿地板移動(dòng)的方向和距離。處理系統(tǒng)10可以不斷地存取對(duì)應(yīng)于可旋轉(zhuǎn)接頭106的編碼器數(shù)據(jù)以確定臂107相對(duì)于推車(chē)100的旋轉(zhuǎn)角度和臂107的下部相對(duì)于推車(chē)100的垂直角度。例如,這一數(shù)據(jù)能夠計(jì)算彎頭105的高度。處理系統(tǒng)10可以不斷地存取對(duì)應(yīng)于可旋轉(zhuǎn)彎頭105的編碼器數(shù)據(jù)以確定臂107的上部與下部之間的角度。結(jié)合已知的和電子存儲(chǔ)的推車(chē)100的尺寸、車(chē)輪102的大小、臂107的長(zhǎng)度及x射線成像頭的尺寸,處理系統(tǒng)10可以計(jì)算出推車(chē)100和其伸出部分的三維空間方位。在一個(gè)實(shí)施方案中,可以通過(guò)在接收到檢測(cè)信號(hào)時(shí),確定相對(duì)于床114或其它物體的初始方位,隨后如本文所描述,連續(xù)地監(jiān)測(cè)編碼器6的輸出來(lái)連續(xù)地計(jì)算空間方位。
參看圖3,示出了操作射線成像系統(tǒng)120的替代方法,其中x射線成像頭112(如圖3中的折疊方位所示)上或在推車(chē)100的主體上的控制開(kāi)關(guān)307可以由操作員啟動(dòng)。舉例來(lái)說(shuō),如果操作員按壓右側(cè)的控制開(kāi)關(guān)307,則其可以觸發(fā)對(duì)處理系統(tǒng)10的信號(hào),以使床114或其它物體定位于推車(chē)主體116右側(cè)預(yù)定的界限或距離305。類(lèi)似地,按壓左側(cè)的控制開(kāi)關(guān)307可以觸發(fā)對(duì)處理系統(tǒng)10的信號(hào),以使床114或其它物體定位于推車(chē)主體116左側(cè)預(yù)定的界限或距離305。同樣,按壓兩個(gè)控制開(kāi)關(guān)307可以對(duì)處理系統(tǒng)發(fā)送信號(hào),以使床114或其它物體在推車(chē)主體116的前面。處理系統(tǒng)10還可以被配置用于接收來(lái)自操作員的指明推車(chē)100與床114或其它物體之間的近似距離的輸入。推車(chē)處理系統(tǒng)10可以使用這一來(lái)自操作員109的信號(hào),或來(lái)自傳感器201的檢測(cè)信號(hào)確定在推車(chē)右側(cè)的垂直平面302(該平面延伸至頁(yè)面內(nèi)外,如所示)作為區(qū)域103的空間界限或邊界,超出此平面,推車(chē)或其伸出部分的移動(dòng)可以通過(guò)編程方式進(jìn)行限制,如本文所描述。推車(chē)處理系統(tǒng)10可以使用來(lái)自操作員的信號(hào)確定在推車(chē)左側(cè)的垂直平面301(該平面延伸至頁(yè)面內(nèi)外,如所示)或在推車(chē)前面的垂直平面303作為區(qū)域103的空間界限,超出此平面,推車(chē)或其伸出部分的移動(dòng)可以通過(guò)編程方式進(jìn)行限制,如本文所描述。對(duì)推車(chē)處理系統(tǒng)10進(jìn)行編程以識(shí)別各種傳感器201或操作員輸入的組合可以感測(cè)或界定靠近推車(chē)100的一個(gè)或多個(gè)側(cè)面的區(qū)域103。
在從操作員接收信號(hào)或從傳感器201接收檢測(cè)信號(hào),并且如本文所描述存取編碼器數(shù)據(jù)之外,處理系統(tǒng)可以被編程以自動(dòng)確定床114或其它物體相對(duì)于推車(chē)100的位置的大致位置或具體位置。處理系統(tǒng)10可以使用內(nèi)部確定的x-y坐標(biāo),以邏輯方式確定推車(chē)100與床114或其它物體之間的垂直平面301-303,垂直平面301-303是區(qū)域103的最接近的界限或邊界。垂直平面301-303本身可以具有預(yù)先編程的尺寸或者它可以定義為在距推車(chē)100指定距離z處的無(wú)限平面。因此,使用在起始時(shí)間,如在接收到檢測(cè)信號(hào)或來(lái)自操作員的控制信號(hào)時(shí)建立的內(nèi)部xyz坐標(biāo)系統(tǒng),以及表示推車(chē)的起始方位的編碼器數(shù)據(jù),處理系統(tǒng)10可以監(jiān)測(cè)推車(chē)100和其伸出部分的空間方位以確定其與垂直平面301-303的接近度。處理系統(tǒng)10可以被編程以防止推車(chē)100和其伸出部分移動(dòng)越過(guò)確定的垂直平面301-303,或者它可以被編程以在推車(chē)100或其伸出部分延伸越過(guò)垂直平面時(shí),限制該推車(chē)或其伸出部分的移動(dòng)。限制移動(dòng)可以包括強(qiáng)制減慢推車(chē)100或其伸出部分的移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施方案中,限制移動(dòng)可以通過(guò)傳輸至用于驅(qū)動(dòng)車(chē)輪102、關(guān)于任一軸旋轉(zhuǎn)接頭106或旋轉(zhuǎn)彎頭105的電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施方案中,限制移動(dòng)可以由在車(chē)輪102處、在接頭106處或在彎頭105處由來(lái)自處理系統(tǒng)10的控制信號(hào)啟動(dòng)的用于防止或限制在區(qū)域103內(nèi)的移動(dòng)的制動(dòng)器機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。其它此類(lèi)方式可以包括針對(duì)用于確保支撐臂107和x射線成像頭112在適當(dāng)位置的電動(dòng)機(jī)、纜線和滑輪的控制。如果向區(qū)域中的移動(dòng)被處理系統(tǒng)10阻止,則處理系統(tǒng)10可能需要操作員109在解除限制之前提供專(zhuān)門(mén)預(yù)先選擇的輸入,如需要操作員109在繼續(xù)進(jìn)行x射線成像頭112的進(jìn)一步定位之前證實(shí)患者110處于安全方位。
編碼器6(圖5)可以電連接至推車(chē)的車(chē)輪102、x射線成像頭112、接頭106、彎頭105或其組合,以控制其相對(duì)于區(qū)域103的移動(dòng)。編碼器6可以感測(cè)支撐臂107的方位,涉及該臂在接頭106處確保該臂107緊固至推車(chē)100的主體116的旋轉(zhuǎn)方位,以及該臂在接頭106t處的角方位。結(jié)合在彎頭接頭105處感測(cè)的該臂伸出部分的角度,推車(chē)100的處理系統(tǒng)10可以確定支撐臂107的每一部分在三維空間中所處的位置??梢栽趚射線成像頭112處由編碼器6獲得額外的方位輸入數(shù)據(jù)以例如確定x射線成像頭112的伸出部分的角度??梢詮耐栖?chē)的車(chē)輪102獲得額外的方位輸入數(shù)據(jù)以使處理系統(tǒng)10能夠識(shí)別并記錄推車(chē)在檢查室地板上的方位??偟恼f(shuō)來(lái),推車(chē)100的處理系統(tǒng)10可以使用這些方位數(shù)據(jù)確定至少支撐臂107和x射線成像頭112相對(duì)于區(qū)域的空間位置。然后,當(dāng)操作員將推車(chē)100、支撐臂107和x射線成像頭112操縱至區(qū)域中或靠近區(qū)域時(shí),處理系統(tǒng)10可以使用這些方位數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在檢測(cè)到此類(lèi)移動(dòng)后,可以在處理系統(tǒng)10中啟動(dòng)控制程序,通過(guò)向裝入其中的控制電機(jī)、纜線、制動(dòng)器機(jī)構(gòu)和/或滑輪發(fā)出命令信號(hào)來(lái)限制支撐臂107和x射線成像頭112自由移動(dòng)至區(qū)域中、區(qū)域附近或穿過(guò)該區(qū)域。其它響應(yīng)也可以被編程,如啟動(dòng)由推車(chē)的處理系統(tǒng)10控制的報(bào)警燈或聲響報(bào)警信號(hào)。報(bào)警燈源和揚(yáng)聲器(圖5)可以連接至處理系統(tǒng)并附接至推車(chē)100、其伸出部分或其組合。
區(qū)域103還可以由處理系統(tǒng)10以邏輯方式表示為用于控制推車(chē)100、臂107及x射線成像頭112在此類(lèi)區(qū)域103內(nèi)的移動(dòng)的空間的三維體積。傳感器201所檢測(cè)的床114可以是標(biāo)準(zhǔn)床,以使處理系統(tǒng)可以存取確定標(biāo)準(zhǔn)床的大小和高度的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。處理系統(tǒng)10可以使用這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步界定在床114或其它物體的每一側(cè)的垂直平面301-303及其與推車(chē)100的相對(duì)位置。區(qū)域103可以被界定成例如在標(biāo)準(zhǔn)床上方延伸預(yù)定距離。在一個(gè)實(shí)施方案中,標(biāo)準(zhǔn)床可以包括在已知位置,如在床的角落處附接至其的收發(fā)器。移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120的傳感器201能夠在這些收發(fā)器存在下,使用三角算法精確地確定標(biāo)準(zhǔn)大小的床的位置。
圖4是說(shuō)明操作如本文所描述的移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120的方法的流程圖。在步驟402,在移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120的處理系統(tǒng)10處接收信號(hào),該信號(hào)可以包括來(lái)自傳感器201的檢測(cè)信號(hào),或者它可以包括由移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120的操作員啟動(dòng)的控制開(kāi)關(guān)信號(hào)。在任一情況下,該信號(hào)都向處理系統(tǒng)10指示床或其它物體相對(duì)于移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120的位置。在步驟404,處理系統(tǒng)可以存取確定車(chē)輪102、接頭106、彎頭105或其組合的方位的編碼器數(shù)據(jù),以便確定推車(chē)100和其伸出部分的方位和位置。在步驟406,處理系統(tǒng)10接著計(jì)算由該處理系統(tǒng)邏輯界定的至少一個(gè)垂直平面所限定的位于移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120與床114或其它物體之間的區(qū)域的位置。在步驟408,處理系統(tǒng)可以不斷地存取編碼器數(shù)據(jù)以監(jiān)測(cè)車(chē)輪102、接頭106、彎頭105或其組合的當(dāng)前方位,以便確定包括推車(chē)100和其伸出部分在內(nèi)的移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120的任何部分是否橫過(guò)邏輯界定的垂直平面301-303。在步驟410,如果處理系統(tǒng)10確定該區(qū)域的邊界被橫過(guò),則它可以發(fā)出信號(hào)以機(jī)械方式限制或防止射線照相系統(tǒng)120的任何部分在該區(qū)域內(nèi)的移動(dòng),或者啟動(dòng)聲響或視覺(jué)通知,或兩者。
圖5描繪可用于實(shí)施本發(fā)明的實(shí)施方案的示例移動(dòng)式射線照相處理系統(tǒng)10。該處理系統(tǒng)包括中央處理單元(CPU)14,其在通信信道12內(nèi)與本文所描述的各種部件電交換數(shù)據(jù)。通信信道12可以包括總線或各部件(包括CPU 14)之間的其它有線連接,并且必要時(shí),該通信信道在一些情形中可以包括某些部件之間的無(wú)線連接。在一個(gè)實(shí)施方案中,移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120可以包括經(jīng)由處理系統(tǒng)的I/O接口裝置28電連接至CPU 14的輸入裝置,如鍵盤(pán)46、鼠標(biāo)44及控制開(kāi)關(guān)307輸入45。盡管鍵盤(pán)46和鼠標(biāo)44在圖5中作為獨(dú)立的部件示出,但它們也可以通過(guò)呈現(xiàn)于顯示器52上的GUI體現(xiàn),該顯示器52可以包括在信道12上經(jīng)由顯示器接口24與CPU 14通信的觸敏顯示器52。
來(lái)自處理系統(tǒng)10的信息可以呈現(xiàn)于安裝在推車(chē)100上或x射線成像頭112,或這兩者上的顯示器52上。處理系統(tǒng)10在內(nèi)部含有處理系統(tǒng)可存取存儲(chǔ)器,如電子只讀存儲(chǔ)器16、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器22及硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器20,該存儲(chǔ)器存儲(chǔ)用于執(zhí)行本文所描述的移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)的功能的程序。處理系統(tǒng)10可存取存儲(chǔ)器可以包括任何處理系統(tǒng)可存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置,無(wú)論是易失性或非易失性、電子、磁力、光學(xué)等存儲(chǔ)裝置,包括但不限于,軟盤(pán)、硬盤(pán)、光盤(pán)、DVD、閃速存儲(chǔ)器,如USB兼容性拇指驅(qū)動(dòng)器。
除固定介質(zhì),如硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器20外,處理系統(tǒng)10還可以含有處理系統(tǒng)可存取存儲(chǔ)器驅(qū)動(dòng)器,用于讀取來(lái)自可拆式處理系統(tǒng)可存取存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)并寫(xiě)入數(shù)據(jù)??梢栽O(shè)置光盤(pán)/DVD驅(qū)動(dòng)器30以接收處理系統(tǒng)10中記錄于兼容性光盤(pán)介質(zhì)42上的程序并存儲(chǔ)這些程序,或者可以設(shè)置USB接口32以接收處理系統(tǒng)10中記錄于USB兼容性拇指驅(qū)動(dòng)器40上的程序并存儲(chǔ)這些程序。CD/DVD和USB接口裝置可以通過(guò)通信方式連接至處理系統(tǒng)10以將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)象從裝置42、40轉(zhuǎn)移至處理系統(tǒng)的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器20,反之亦然。CPU 14可以在必要時(shí)使用例如RAM 22執(zhí)行存儲(chǔ)于例如硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器20上的軟件程序。音頻數(shù)據(jù)可以經(jīng)由以通信方式連接至音頻/視頻接口裝置26的話筒48輸入或記錄于處理系統(tǒng)10中。音頻回放,如本文所描述的記錄的音頻通知,可以在程序控制下回放并經(jīng)由同樣以通信方式連接至音頻/視頻接口裝置26的揚(yáng)聲器50聽(tīng)取。
處理系統(tǒng)10可以在程序控制下啟動(dòng)燈51以通知移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120的操作員。處理系統(tǒng)10可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)連接裝置18,通過(guò)通信方式連接至外部網(wǎng)絡(luò)60,由此使處理系統(tǒng)10能夠從以通信方式連接至網(wǎng)絡(luò)的其它處理系統(tǒng)、裝置或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)存取數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、程序及數(shù)字對(duì)象。用于可編程地操作如本文所描述的移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120的軟件可以使用CD/DVD介質(zhì)42、拇指驅(qū)動(dòng)器介質(zhì)40或由遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置(如可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)60存取的聯(lián)網(wǎng)硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器)加載至處理系統(tǒng)10中,例如硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器20上。
移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)120的傳感器201可以經(jīng)由收發(fā)器接口15將檢測(cè)信號(hào)傳送給處理系統(tǒng)10。處理系統(tǒng)10可以使用收發(fā)器接口15與位于本文所描述的檢查室101中的其它收發(fā)器無(wú)線通信,例如傳送對(duì)應(yīng)于檢查室101中床114或其它物體的方位和位置信息。處理系統(tǒng)10可以包括藍(lán)牙兼容性固件,例如經(jīng)由收發(fā)器接口15與安裝在床114上的藍(lán)牙收發(fā)器通信。如本文所描述,位于車(chē)輪102、接頭106、彎頭105處的編碼器6可以使用有線或無(wú)線連接,經(jīng)由方位坐標(biāo)接口34與處理系統(tǒng)10通信。
替代性實(shí)施方案
在一個(gè)替代性實(shí)施方案中,除本文關(guān)于限制支撐臂向區(qū)域中的移動(dòng)所描述的特征外,還可以采用推車(chē)100的車(chē)輪102的電機(jī)控制器來(lái)限制推車(chē)向區(qū)域的移動(dòng)。舉例來(lái)說(shuō),推車(chē)100的車(chē)輪102可以在處理系統(tǒng)10的控制下自動(dòng)鎖定以防止推車(chē)100沿檢查室地板移動(dòng)。
在另一替代性實(shí)施方案在,在操作員109啟動(dòng)一個(gè)控制開(kāi)關(guān)307(圖3)以開(kāi)始圖像獲取之前,推車(chē)100可以被編程處于默認(rèn)斷開(kāi)狀態(tài)。類(lèi)似地,如果彎頭105或接頭106、編碼器感測(cè)到操作員109正在移動(dòng)支撐臂107,但控制開(kāi)關(guān)307尚未按下,或傳感器201尚未檢測(cè)到或系統(tǒng)120尚未確定區(qū)域103的位置,則可以觸發(fā)自動(dòng)關(guān)斷或移動(dòng)限制。在操作員109輸入或自動(dòng)傳感器201輸入確定區(qū)域103的位置之后,則可以解除關(guān)于支撐臂107移動(dòng)的限制。這一類(lèi)自動(dòng)控制的關(guān)斷可以用作發(fā)送給操作員109的例如有關(guān)傳感器201被遮擋而無(wú)法感測(cè)床的存在,或者傳感器或另一裝置以其它方式斷開(kāi)的信號(hào)。本文所描述的任何此類(lèi)默認(rèn)限制或停用機(jī)制都可以通過(guò)提供能夠由操作員啟動(dòng)的過(guò)調(diào)節(jié)控制來(lái)取消。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解,本發(fā)明各個(gè)方面可以體現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此,本發(fā)明各個(gè)方面可以呈現(xiàn)全硬件實(shí)施方案、全軟件實(shí)施方案(包括固件、常駐軟件、微代碼等),或組合了軟件和硬件方面的實(shí)施方案的形式,這些在本文中一般都稱(chēng)為“系統(tǒng)”。另外,本發(fā)明各個(gè)方面可以呈在一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中具體化的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品形式,所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)在其上具有計(jì)算機(jī)可讀程序代碼。在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上具體化的程序代碼和/或可執(zhí)行指令可以使用任何適當(dāng)介質(zhì),包括但不限于,無(wú)線、有線、光纖電纜、RF等,或前述任何適合組合傳輸。
用于進(jìn)行本發(fā)明各個(gè)方面的操作的計(jì)算機(jī)程序代碼可以通過(guò)一種或多種編程語(yǔ)言的任何組合,包括面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言和常規(guī)過(guò)程式編程語(yǔ)言寫(xiě)入。這些計(jì)算機(jī)程序指令也可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中,這些指令可以指導(dǎo)計(jì)算機(jī)、其它可編程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或其它裝置以特定方式起作用,由此使存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的指令制造制品,包括實(shí)施流程圖和/或方塊圖一個(gè)或多個(gè)區(qū)塊中指明的功能/操作。計(jì)算機(jī)程序指令也可以加載至計(jì)算機(jī)、其它可編程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或其它裝置上以引起一系列有待在計(jì)算機(jī)、其它可編程數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)或其它裝置上執(zhí)行的操作步驟,由此產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)施的工序,從而使計(jì)算機(jī)或其它可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)施流程圖和/或方塊圖一個(gè)或多個(gè)區(qū)塊中指明的功能/操作。
本書(shū)面說(shuō)明使用了實(shí)施例來(lái)公開(kāi)本發(fā)明,包括最佳模式,并且還使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明,包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)及執(zhí)行任何并入的方法。本發(fā)明的可專(zhuān)利范圍是由權(quán)利要求書(shū)界定,并且可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實(shí)施例。如果這些其它實(shí)施例具有的結(jié)構(gòu)元件與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言并無(wú)不同,或者如果這些其它實(shí)施例包括與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言無(wú)顯著差異的等效結(jié)構(gòu)元件,則認(rèn)為這些實(shí)施例在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求書(shū)(按照條約第19條的修改)
1.一種移動(dòng)式射線照相系統(tǒng),包括:
帶車(chē)輪的推車(chē);
附接至所述帶車(chē)輪的推車(chē)并且附接有x射線源的可移動(dòng)臂,所述x射線源被配置成由操作員定位;及
傳感器,用于檢測(cè)床或其它物體相對(duì)于所述設(shè)備的位置并用于生成對(duì)應(yīng)于所述床或其它物體的位置的位置信息,
其中所述系統(tǒng)包括響應(yīng)于所述位置信息以控制所述臂或所述推車(chē)相對(duì)于靠近所述床或其它物體的區(qū)域的移動(dòng)的機(jī)構(gòu),所述機(jī)構(gòu)包括制動(dòng)機(jī)構(gòu),用于防止所述臂或所述推車(chē)移動(dòng)至所述區(qū)域中。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述機(jī)構(gòu)防止所述臂的任何部分及所述x射線源移動(dòng)至所述區(qū)域中。
3.如權(quán)利要求1中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng),其中如果所述臂的一部分移動(dòng)至所述區(qū)域中,則所述機(jī)構(gòu)強(qiáng)制地減慢所述臂的移動(dòng)。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述系統(tǒng)包括光源和聲源中的至少一種,其被配置成在所述傳感器檢測(cè)到所述系統(tǒng)的所述臂或其它部分移動(dòng)至所述區(qū)域中時(shí)被所述系統(tǒng)啟動(dòng)。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng),其中所述啟動(dòng)的聲源播放預(yù)先錄制的訊息。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述傳感器選自由以下組成的群組:機(jī)械類(lèi)傳感器、超聲波類(lèi)傳感器、激光類(lèi)傳感器、光學(xué)傳感器、NFC收發(fā)器、藍(lán)牙收發(fā)器及電磁波類(lèi)傳感器。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述區(qū)域包括在所述床或其它物體上方的三維空間。
8.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),其中所述區(qū)域是在垂直平面一側(cè)的邏輯界定的空間,并且其中所述移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)位于所述垂直平面的與所述區(qū)域相對(duì)的一側(cè)上。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng),所述系統(tǒng)另外包括輸入機(jī)構(gòu),其中操作員選擇所述移動(dòng)式系統(tǒng)的一側(cè)以確定所述垂直平面的方位。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),所述系統(tǒng)另外包括靠近所述床或其它物體定位的通信收發(fā)器,其中所述收發(fā)器與所述傳感器之間的通信界定所述區(qū)域。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng),所述系統(tǒng)另外包括存儲(chǔ)在所述系統(tǒng)的電子存儲(chǔ)器中的檢查室的預(yù)先確定的三維圖。
12.一種移動(dòng)式射線照相系統(tǒng),包括:
帶車(chē)輪的推車(chē);
附接至所述帶車(chē)輪的推車(chē)并且附接有x射線源的可移動(dòng)臂,所述x射線源被配置成由操作員定位;
可由操作員啟動(dòng)以指示區(qū)域相對(duì)于所述移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)的位置的輸入,其中所述系統(tǒng)被配置用于存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于所述區(qū)域的空間位置信息;及
用于在所述移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)的主體定位于所述區(qū)域附近時(shí)防止所述臂或所述推車(chē)移動(dòng)至所述區(qū)域中,并在所述x射線源定位于所述區(qū)域附近時(shí)防止所述臂移動(dòng)至所述區(qū)域中的機(jī)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng),所述系統(tǒng)另外包括編碼器,用于生成指示所述移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)的所述主體和所述臂相對(duì)于所述區(qū)域的方向性移動(dòng)的方向數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng),所述系統(tǒng)另外包括處理系統(tǒng),用以基于所述方向數(shù)據(jù)和所述空間位置信息計(jì)算所述移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)的所述主體和所述臂相對(duì)于所述區(qū)域的方位。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng),所述系統(tǒng)另外包括防止所述臂移動(dòng)至所述區(qū)域中的制動(dòng)器機(jī)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng),所述系統(tǒng)另外包括響應(yīng)于計(jì)算所述臂在所述區(qū)域內(nèi)的方位來(lái)控制所述臂的移動(dòng)的機(jī)構(gòu)。
17.一種操作移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)的方法,所述方法包括:
接收指示所述移動(dòng)式射線照相系統(tǒng)在床或其它物體附近的信號(hào);
在接收所述信號(hào)時(shí),確定所述系統(tǒng)的方位;
確定區(qū)域的邏輯邊界,所述邊界在所述系統(tǒng)與所述床或其它物體之間;
確定所述系統(tǒng)的移動(dòng)是否橫過(guò)所述邊界;及
啟動(dòng)制動(dòng)器機(jī)構(gòu)以防止橫過(guò)所述邊界的所述系統(tǒng)的移動(dòng)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法,所述方法另外包括響應(yīng)于確定所述系統(tǒng)的移動(dòng)橫過(guò)所述邊界,限制所述系統(tǒng)移動(dòng)超出所述邊界。
19.如權(quán)利要求18所述的方法,所述方法另外包括防止所述系統(tǒng)移動(dòng)超出所述邊界。
20.如權(quán)利要求18所述的方法,所述方法另外包括響應(yīng)于確定所述系統(tǒng)的移動(dòng)橫過(guò)所述邊界,啟動(dòng)通知系統(tǒng)。