用于移动式断层融合X射线系统的滑动装置制造方法及图纸

用于移动式X射线装置的滑动装置在没有断层融合采集功能的系统上实现该功能。该滑动装置替代了用于将X射线准直器固定到移动式X射线系统的机架上的常规X射线准直器安装件，并且添加了执行断层融合采集所需要的补充机械功能。

Sliding device for mobile fault fusion X-ray system

The sliding device for mobile X-ray device realizes this function on the system without fault fusion acquisition function. The sliding device replaces the conventional X-ray collimator mount used to fix the X-ray collimator on the frame of the mobile X-ray system, and adds the supplementary mechanical functions needed to perform the fault fusion acquisition.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于移动式断层融合X射线系统的滑动装置
本专利技术总体涉及用于移动式X射线装置的（可改装）子系统，从而在没有断层融合采集功能的系统上实现该功能。此类断层融合子系统是这样的零件，即它替代了用于将X射线准直器固定到移动式X射线系统的机架上的常规X射线准直器安装件，并且添加了执行断层融合采集所需要的补充机械功能。
技术介绍
断层融合是用于以射线照相剂量水平执行高分辨率有限角度断层摄影的公认方法。该技术用于多种临床应用，包括血管成像、牙科成像、整形外科成像、乳房摄影成像、肌肉骨骼成像和胸部成像。断层融合的概念基于与CT重建类似的重建算法的应用，但它们的不同之处在于它们基于执行逆拉东变换。由于以非常少的投影进行部分数据采样，因此必须使用近似算法。滤波反投影和迭代、期望最大化算法两者都已被用于重建数据。用于断层融合的重建算法不同于常规CT的重建算法，因为常规的滤波反投影算法需要完整的一组数据。基于期望最大化的迭代算法是最常用的，且因此减轻了要跨越完整圆的180度的所获取的数据集。在实践中，断层融合数据集需要有限数量（例如，7至51）的离散暴露，所述离散暴露是在有限的旋转角度（例如，在15度与60度之间）下围绕感兴趣体积所获取的。为了正确地执行重建并且为了实现可接受的重建质量，重要的是准确地知道不同暴露的采集几何。对不完整的一组投影进行数字处理以产生与具有有限景深的常规断层摄影类似的图像。在数字处理之后，能够从图像数据集重建在不同深度下且具有不同厚度的一系列切片。然而，由于比CT需要更少的投影来执行重建，因此减少了辐射暴露和成本两者。此类断层融合数据集的采集通常是通过暴露患者并使用大面积数字探测器获取数据来执行的，该大面积数字探测器通常用于常规射线照相。因此，在有限的角度范围上获取了有限数量的投影图像，这是通过在后续暴露的记录之间在相反方向上移动探测器和X射线源两者、或者通过将探测器保持在固定位置中并且在暴露之间仅移动X射线源来实现的。在探测器被保持在固定位置中的应用中，从本领域已知可使用多个空间分布的X射线源，或者可移动的X射线源被移位到不同位置中。虽然断层融合通常作为固定式X射线基础设施中的功能被应用，但是由于断层融合能够提供的优点（花费远低于CT扫描的患者剂量的有限3D视图），它对于移动式X射线装置也是期望的应用，尤其是在紧急环境中。然而，为了能够支持断层融合，模态（modality）需要能够支持（优选地）通常在标准X射线系统上不受支持的自动化移动。换句话说，要做某些专门的调适。尤其是对于移动式应用，实施断层融合要求代表了一些特定的技术挑战，然而，能够以不同方式处理这些技术挑战。例如，US20150265223公开了移动式的具备断层摄影能力的系统，其中，X射线源沿规定的线性路径移位，以便允许以已知的采集几何进行不同的后续采集。在一个实施例中，整个移动式X射线单元借助于推车的轮向前移动，使得X射线源以阶梯方式移动来提供X射线源沿规定的路径的线性和受控移位，以用于后续采集的收集。在该实施例中，X射线源组件通过中间悬臂设备保持被固定到可调节柱。另一实施例公开了类似的方法，其借助于可调节柱或悬臂设备本身的元件之一的受控移动来实现类似的运动，X射线源组件被固定在该可调节柱或悬臂设备上。该移动能够借助于支撑柱或悬臂的机动化可延伸或可旋转结构来执行。在任何情况下，这些实施例中所支持的移动均受到支撑X射线源组件的机械元件（诸如，可调节柱、悬臂设备等等）的旋转和平移能力的限制。该文献中所公开的另一实施例实施一种支撑轨道，X射线源组件能够在该支撑轨道上沿线性路径移动，且因此使得无需在采集之间移动整个移动式X射线单元本身。尤其是，后一实施例解决了在移动期间的稳定性问题。与在未必平滑的地板表面上移动整个X射线推车相比，沿支撑轨道移动X射线源更加稳定和准确。此外，与移动式X射线装置本身的某些移动的和铰接的零件的移动相比，沿此类支撑轨道实施机动化移动允许精确得多的线性移动。重要的是注意，虽然上文的实施例在机械上是简单的，但在实践中将采取特殊的预防措施来屏蔽并非为检查对象的患者组织。换句话说，为了防止患者身体的不必要部分暴露于X射线，必须将辐射屏蔽应用于在源移动到下一采集位置之后有被暴露的风险的区域。如果源组件的方向未被调节到探测器的新相对位置，则总暴露区域将简单地横向移位并且存在不必要地暴露附加的患者组织的风险。在本领域中所公开的系统中，没有对用于提供断层融合功能的系统进行物理修改。这可能看起来是优点，但也有其局限性，即，断层摄影移动受制于移动式X射线系统的固有的机械局限性。这些局限性可能非常严重或有限制性，因为它们将不再满足适当图像重建的要求。此类局限性的示例是例如：移动式模态作为整体或贡献于断层摄影移动的其移动的零件的不准确或粗略的移动能力；不准确的位置测量能力，其能够与足够准确的系统位置几何挂钩。
技术实现思路
本专利技术提供用于将X射线源组件安装或改装在移动式X射线单元的支撑臂上的滑动装置，所述滑动装置包括：线性轨道，其包括由刚性结构支撑的至少一个线性轨以用于将所述装置安装到所述支撑臂上；托架，其可滑动地安装并且可沿所述线性轨的长度移动，所述托架包括用于安装所述X射线源组件的可枢转安装接口，其特征在于，倾斜致动器根据托架沿线性轨的位置来调节在托架与所述可枢转安装接口之间的角度，并且其中，托架与所述可枢转安装接口之间的角度被调节成使得由被安装在所述托架上的所述X射线源组件产生的X射线束的中心轴线在托架沿滑动轨道的任何位置中均与等中心（isocenter）相交，所述等中心与滑动装置的中心相隔距离d。因此，本专利技术涉及这样的子零件或元件，其旨在用于集成到新的移动式X射线系统构型中或集成到现有的移动式X射线系统上，由此提供断层融合功能作为经改装的解决方案。该子零件提供了提供所需要的机械功能以实现断层融合图像采集的简单方式。解决在移动式X射线模态上支持用于断层融合的有限弧角度采集序列的问题的常规方法是使用旋转C型臂结构的旋转能力。虽然这乍一看似乎是貌似可信且技术上可行的解决方案，但在实践中C型臂结构的某些机械局限性不允许此类实施方式。例如，X射线源组件的重量不允许C型臂弧围绕其倾斜点旋转超过某些角度。在实践中，C型臂结构围绕该倾斜点的倾斜角度可在机械上受限制，以防止对系统的损坏或防止与患者发生潜在冲突。C型臂的主要缺点是该构型不能与标准病床组合地工作，因为探测器必须被定位在床下；通常没有足够的空间来容纳探测器与C型臂的其所附接到的零件的组合。此外，病床通常是X射线不可透过的。此特定问题是为什么旋转弧并非在移动式系统上获取断层融合序列的优选解决方案的主要论据。对此的解决方案将是半C型臂，其中，仅将X射线源组件而不将探测器安装到C型臂。在这种情况下，板将直接被定位在躺在床上的患者下方。但是，尤其是在这种类型的构型中，C型臂将不再是平衡的，并且将引起对该构型的其他机械和安全挑战。断层融合重建需要准确知道采集几何以获得良好结果，或者需要足够稳健以抵抗定位误差的重建算法。因而，与本领域中所描述的解决方案相比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将X射线源组件（111）安装在X射线单元（20）的支撑臂（22）上的滑动装置（500），所述滑动装置包括：/n- 线性轨道，所述线性轨道包括由刚性结构（400）支撑的至少一个线性轨（200）以用于将所述装置安装到所述支撑臂（22）上，/n- 托架（100），所述托架被可滑动地安装并且能够沿所述线性轨（200）的长度移动，/n- 所述托架（100）包括用于安装所述X射线源组件（111）的可枢转安装接口（110），/n- 倾斜致动器（121），所述倾斜致动器根据所述托架沿所述线性轨（200）的位置来调节在所述托架（100）与所述可枢转安装接口（110）之间的角度，并且其中，在所述托架（100）与所述可枢转安装接口（110）之间的角度被调节成使得由被安装在所述托架（100）上的所述X射线源组件（111）产生的X射线束（112）的中心轴线在所述托架沿所述滑动轨道（200）的任何位置中均与等中心（10）相交，所述等中心与所述滑动装置的中心相隔距离

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170317 EP 17161600.61.一种用于将X射线源组件（111）安装在X射线单元（20）的支撑臂（22）上的滑动装置（500），所述滑动装置包括：
-线性轨道，所述线性轨道包括由刚性结构（400）支撑的至少一个线性轨（200）以用于将所述装置安装到所述支撑臂（22）上，
-托架（100），所述托架被可滑动地安装并且能够沿所述线性轨（200）的长度移动，
-所述托架（100）包括用于安装所述X射线源组件（111）的可枢转安装接口（110），
-倾斜致动器（121），所述倾斜致动器根据所述托架沿所述线性轨（200）的位置来调节在所述托架（100）与所述可枢转安装接口（110）之间的角度，并且其中，在所述托架（100）与所述可枢转安装接口（110）之间的角度被调节成使得由被安装在所述托架（100）上的所述X射线源组件（111）产生的X射线束（112）的中心轴线在所述托架沿所述滑动轨道（200）的任何位置中均与等中心（10）相交，所述等中心与所述滑动装置的中心相隔距离d（11），所述倾斜致动器（121）包括由引导缝（131）引导的销（130...

【专利技术属性】
技术研发人员：R内博西斯，J赫尔茨尔，V泽马内克，
申请(专利权)人：爱克发有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE