对成像系统旋转机架和受试者支撑体的运动控制技术方案

一种成像系统(300)，包括：旋转机架(302)，其被配置为关于z轴(308)绕检查区域(306)旋转；受试者支撑体(322)，其包括台面(324)，所述台面(324)被配置为沿所述z轴水平平移进入和离开所述检查区域；通信网络(342)，其由所述旋转机架域所述受试者支撑体共享；以及主运动控制器(344)，其被配置为在所述通信网络上控制所述旋转机架的旋转运动和所述台面的平移运动两者。

Motion Control of Rotary Frame and Subject Support in Imaging System

【技术实现步骤摘要】
对成像系统旋转机架和受试者支撑体的运动控制本申请是申请日为2012年9月25日、专利技术名称为“对成像系统旋转机架和受试者支撑体的运动控制”的专利申请201280046633.5的分案申请。
以下大体涉及成像系统，并且更具体而言涉及通过中央主运动控制器，对所述成像系统的旋转机架和受试者支撑体进行的运动控制，并且具体参考计算机断层摄影(CT)进行了描述；然而，以下也可用于其他成像系统的旋转机架和受试者支撑体的运动控制。
技术介绍
图1和图2示出了范例计算机断层摄影(CT)扫描器100。图1示出了扫描器100的主视图，并且图2示出扫描器100的侧视图。CT扫描器100包括能旋转地安装到固定机架104的旋转机架102。旋转机架102支撑X射线管106和探测器阵列108，探测器阵列108定位于X射线管106的对面，位于检查区域的对侧。受试者支撑体110被配置为垂直地和水平地移动，以装载受试者或对象、在所述检查区域中定位所述受试者或对象以及卸载所述受试者或对象。旋转机架102以及因此X射线管106，关于纵轴或z轴绕所述检查区域旋转。X射线管106发射辐射，所述辐射穿过所述检查区域以及经由受试者支撑体110被置于所述检查区域中的受试者或对象的部分。探测器阵列108探测穿过所述检查区域的所述辐射，并生成指示探测到的辐射的信号。受试者支撑体110包括台面112、底座114、专用垂直驱动系统116，以及专用水平驱动系统118。垂直驱动系统118包括垂直控制器120、垂直驱动122、垂直马达124和垂直编码器125，并且控制底座114的垂直运动。一般而言，垂直控制器120存储垂直运动属性并控制垂直驱动122，垂直驱动122基于来自垂直编码器125的反馈，控制垂直马达124，垂直马达124垂直移动底座114。水平驱动系统118包括水平控制器126、水平驱动128、水平马达130和水平编码器131，并且控制台面112的水平运动。一般而言，水平控制器126存储水平运动属性并控制水平驱动128，水平驱动128基于就来自水平编码器131的反馈，控制水平马达130，水平马达130水平移动台面112。旋转机架102和固定机架104包括专用转子驱动系统132。固定机架104包转子驱动系统132的第一部分，所述第一部分包括转子控制器134、转子驱动136和转子马达138，并且旋转机架104包括转子驱动系统132的第二部分，所述第二部分包括转子编码器140。一般而言，转子控制器134存储旋转运动属性并控制转子驱动136，转子驱动136基于来自转子编码器140的位置反馈来控制转子马达138，转子马达138转动旋转机架102旋转。经由专用硬接线信道传达从转子编码器140到转子驱动136的所述反馈，所述专用硬接线信道例如在从旋转机架102到固定机架104的滑环上的信道。额外地或可选地，位于固定机架104中在垂直马达124的编码器(该实施例中未包括)可以被用于向转子控制器134提供旋转机架位置反馈。在上述实现方式中，旋转驱动系统132、垂直驱动系统116和水平驱动系统118中的每个均包括专用运动控制器(即，转子控制器134、垂直控制器120和水平控制器126)，并且旋转驱动系统132包括诸如信道142的专用硬接线信道。遗憾的是，专用运动控制器132、116和118中的每个以及专用硬接线信道142增加了整体系统100的成本并且浪费空间。这样，存在着对用于控制CT扫描器(例如扫描器100)的至少旋转机架102、台面114和底座116的运动的另一种方法的未解决的需要。
技术实现思路
本文描述的各方面解决上述问题及其他问题。在一个方面中，一种成像系统，包括：旋转机架，其被配置为关于z轴绕检查区域旋转；受试者支撑体，其包括台面，所述台面被配置为沿所述z轴水平平移进入和离开所述检查区域；通信网络，其由所述旋转机架域与所述受试者支撑体共享；以及主运动控制器，其被配置为在所述通信网络上控制所述旋转机架的旋转运动与所述台面的平移运动两者。在另一方面中，一种方法，包括：经由被配置为控制旋转机架和受试者支撑体的运动的主运动控制器，分别针对旋转机架位置信息或受试者支撑体位置信息，在通信网络上轮询旋转机架编码器或受试者支撑体编码器中的一个并且接收所述旋转机架位置信息或所述受试者支撑体位置信息。所述方法还包括比较所接收的旋转机架位置信息或受试者支撑体位置信息与所述旋转机架或受试者支撑体的对应的期望位置。所述方法还包括基于所述比较的结果，经由所述主运动控制器来控制所述旋转机架或所述受试者支撑体中的所述一个的运动。在另一方面中，一种成像系统，包括固定机架以及旋转机架，所述旋转机架由所述固定机架能旋转地支撑并且被配置为关于z轴绕检查区域旋转。所述成像系统还包括：辐射源，其被配置为发射电离辐射并且由所述旋转机架支撑；以及探测器阵列，其被配置为探测所述电离辐射并且生成指示其的投影数据。所述成像系统还包括受试者支撑体，其具有底座和台面，所述底座被配置为沿y轴垂直平移，所述台面被可滑动地附接到所述底座，并且被配置为沿所述z轴水平平移进和移出所述检查区域。所述成像系统还包括由所述旋转机架和所述受试者支撑体共享的通信网络。所述成像系统还包括主运动控制器，所述主运动控制器被配置为在所述通信网络上控制所述旋转机架的旋转运动和所述受试者支撑体的平移运动。附图说明本专利技术可以采取各种部件域部件的布置以及各个步骤域步骤的安排的形式。附图仅是出于图示优选的实施例的目的，并且不应被解释为限制本专利技术。图1示意性地图示了范例现有技术CT扫描器的主视图，具有专用旋转机架、受试者支撑体水平台面和受试者支撑体垂直底座控制器，以及从所述旋转机架到所述固定机架的针对所述转子编码器的专用硬接线信道。图2示意性地图示了图1的范例现有技术CT扫描器的侧视图。图3示意性地图示了范例成像系统，包括对旋转机架、受试者支撑体水平台面，以及受试者支撑体垂直底座的中央运动控制。图4示意性地图示了所述中央运动控制的范例架构。图5图示基于中央运动控制来控制所述旋转机架、所述受试者支撑体水平台面和所述受试者支撑体垂直底座的运动的方法。具体实施方式首先参考图3，示意性地图示了成像系统300，例如计算机断层摄影(CT)扫描器。成像系统300包括固定机架302和旋转机架(转子)304，旋转机架304经由球、空气等、轴承等等而受固定机架302能旋转地支撑。旋转机架304关于纵轴或z轴308绕检查区域306旋转。转子马达310直接地或通过另一部件(例如带、链、齿轮等等)，转动旋转机架304。转子驱动312基于旋转机架位置反馈，控制转子马达310。位于旋转机架302上的转子编码器314确定旋转机架304的角度旋转位置。转子编码器314经由滑环等等，将所述位置信息从旋转机架304传达到固定机架302。辐射源316，例如X射线管，由旋转机架304支撑并与旋转机架304一起关于纵轴或z轴308绕检查区域306旋转。辐射源316发射辐射，所述辐射由准直器准直以产生穿过检查区域306的大体为扇形、楔形或锥形的辐射束。探测器阵列318相对于辐射源316在检查区域306对面对向一角度弧。探测器阵列118探测穿过检查区域306的辐射，并生成指示其的信号。重建器320重本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像系统(300)，包括：旋转机架(302)，其被配置为关于z轴(308)绕检查区域(306)旋转；受试者支撑体(322)，其包括台面(324)，所述台面被配置为沿所述z轴水平平移进入和离开所述检查区域；通信网络(342)，其由所述旋转机架和所述受试者支撑体共享；旋转机架马达(310)，其被配置为旋转所述旋转机架；旋转机架驱动(312)，其被配置为驱动所述旋转机架马达；受试者支撑体水平马达(336)，其被配置为平移所述台面；受试者支撑体水平驱动(338)，其被配置为驱动所述受试者支撑体水平马达；以及主运动控制器(344)，其被配置为将所述旋转机架的旋转位置和所述台面的平移位置与所述旋转机架和所述台面的对应的期望位置进行比较，并且被配置为在所述通信网络上基于所述比较的结果来控制所述旋转机架驱动和所述受试者支撑体水平驱动从而控制所述旋转机架的旋转运动和所述台面的平移运动两者，其中，所述旋转机架驱动和所述受试者支撑体水平驱动仅由所述主运动控制器控制。

【技术特征摘要】
2011.09.26 US 61/539,1931.一种成像系统(300)，包括：旋转机架(302)，其被配置为关于z轴(308)绕检查区域(306)旋转；受试者支撑体(322)，其包括台面(324)，所述台面被配置为沿所述z轴水平平移进入和离开所述检查区域；通信网络(342)，其由所述旋转机架和所述受试者支撑体共享；旋转机架马达(310)，其被配置为旋转所述旋转机架；旋转机架驱动(312)，其被配置为驱动所述旋转机架马达；受试者支撑体水平马达(336)，其被配置为平移所述台面；受试者支撑体水平驱动(338)，其被配置为驱动所述受试者支撑体水平马达；以及主运动控制器(344)，其被配置为将所述旋转机架的旋转位置和所述台面的平移位置与所述旋转机架和所述台面的对应的期望位置进行比较，并且被配置为在所述通信网络上基于所述比较的结果来控制所述旋转机架驱动和所述受试者支撑体水平驱动从而控制所述旋转机架的旋转运动和所述台面的平移运动两者，其中，所述旋转机架驱动和所述受试者支撑体水平驱动仅由所述主运动控制器控制。2.如权利要求1所述的成像系统，其中，所述主运动控制器被配置为在所述通信网络上交替地轮询所述旋转机架的旋转位置和所述台面的平移位置。3.如权利要求1至2中任一项所述的成像系统，还包括：旋转机架编码器(314)，其由所述旋转机架支撑，被配置为确定指示所述旋转机架的旋转位置的第一信号；其中，所述旋转机架编码器在所述通信网络上将所述第一信号传达到所述主运动控制器，并且所述主运动控制器基于至少所述第一信号来控制所述旋转机架驱动从而能控制地旋转所述旋转机架。4.如权利要求1至3中任一项所述的成像系统，还包括：受试者支撑体水平编码器(340)，其被配置为确定指示所述台面的水平位置的第二信号，其中，所述受试者支撑体水平编码器在所述通信网络上将所述第二信号传达到所述主运动控制器，并且所述主运动控制器基于至少所述第二信号来控制所述受试者支撑体水平驱动从而能控制地水平平移所述台面。5.如权利要求4所述的成像系统，所述受试者支撑体还包括：底座(326)，所述台面被能滑动地附接到所述底座，所述底座被配置为沿y轴(328)垂直地平移所述台面，其中，所述底座也共享所述通信网络，并且所述主运动控制器(344)被配置为在所述通信网络上额外地控制所述底座。6.如权利要求5所述的成像系统，还包括：受试者支撑体垂直马达(330)，其被配置为平移所述底座；受试者支撑体垂直驱动(322)，其被配置为驱动所述受试者支撑体水平马达；以及受试者支撑体垂直编码器(334)，其被配置为确定指示所述台面的垂直位置的第三信号，其中，所述受试者支撑体垂直编码器在所述通信网络上将所述第三信号传达到所述主运动控制器，并且所述主运动控制器...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·董，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL