用于移动成像的系统和方法技术方案

公开了一种成像系统。所述成像系统用于在相对于对象的位置处获取和/或生成图像数据。所述成像系统包含驱动系统，所述驱动系统被配置成移动所述成像系统。

Systems and methods for mobile imaging

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于移动成像的系统和方法
本公开涉及一种成像系统，并且具体地涉及移动成像系统。
技术介绍
此部分提供与本公开有关的、不一定是现有技术的背景信息。成像系统通常包含在成像过程期间使用的集成患者支撑件。通常已知的成像系统包含NeurologicaCorp.销售的CT成像系统和大脑实验室(BrainLab)销售的CT成像系统。这些成像系统包含被定制设计成固持患者并提供成像系统相对于患者支撑件的刚性移动的轨迹的患者支撑件。成像系统可以进一步包含固定在适当位置的底座，并且包含能够在成像期间相对于底座移动短距离(如约12厘米到约18厘米)的台架。因此，通常已知的成像系统可以包含除了相对于患者支撑件之外的有限移动性。
技术实现思路
此部分提供本公开的概述，并且并不是对其全部范围或其全部特征的全面公开。公开了一种用于获取对象的图像数据的系统，也被称为成像系统。成像系统可以获取用于生成各种类型的图像的图像数据。所述图像可以包含重构的三维图像、二维图像或其它适当的图像类型。在各个实施例中，成像系统可以是x射线扫描仪或CT扫描仪。图像数据可以是二维的(例如，投影图像数据)或其它适当类型的图像数据。成像系统可以进一步包含允许其相对于对象移动的移动性特征。在各个实施例中，对象可以定位于支撑件上，如通常位于所选医疗设施中的标准和/或通常已知的射线可透射的外科手术台，如在俄亥俄州设有营业地点的史帝瑞公司(Sterisplc)销售的STERIS4085外科手术台。成像系统被配置成相对于对象而定位，使得以所选方式获取对象的图像数据，从而允许图像的重构以供所选图像的显示。在各个实施例中，可以获取图像数据，同时成像系统相对于所述对象移动。例如，成像系统可以相对于(例如，围绕)对象旋转360度的全部或一部分。成像系统还可以或除了旋转之外，沿着对象的纵轴移动。在沿着对象的纵轴和/或横向于纵轴移动时，成像系统可以由可以包含所选轮支撑件的驱动系统来驱动。所述轮支撑件可以包含全向轮，如麦克纳姆轮或全向轮。所述全向轮通常包含至少第一滚动部分和第二辊或滚动部分。成像系统可以基本上在X轴方向和Y轴方向中的一个方向或两个方向上移动。进一步地，成像系统可以相对于对象倾斜以相对于对象的纵轴成一定角度获取图像数据。成像系统可以通过成像系统的手动操纵来移动。在各个实施例中，成像系统可以包含手柄，所述手柄包含感测来自用户的力(如压力)的一个或多个传感器，以相对于对象直接移动成像系统。成像系统的手动移动可以包含或不包含成像系统的其它驱动特征或机器人控制特征。因此，在没有预先规划系统的移动的情况下，用户可以以高效且快速的方式相对于对象选择地移动成像系统。成像系统可以进一步包含相对于对象移动成像系统的控制件，如自动控制件或机器人控制件。成像系统可以相对于对象按照或根据预先规划的路径移动，以获取对象的所选图像数据收集。例如，可以选择对象的所选部分的所选三维模型的重构，并且成像系统可以被编程为相对于所述对象自动地移动，以获取适当量和类型的图像数据以用于三维重构。根据本文所提供的具体实施方式，其它应用领域将变得显而易见。本
技术实现思路
中的描述和具体实例仅用于说明的目的，并且并不旨在限制本公开的范围。附图说明本文所描述的附图仅仅是出于对所选实施例而不是所有可能的实施方案的说明性目的，并且不旨在限制本公开的范围。图1是成像系统的环境视图；图2是驱动系统的细节视图；图3是驱动系统的驱动子系统的细节视图；图4A是处于第一位置的成像系统的示意图；图4B是处于第二位置的成像系统的示意图；图5是驱动系统的透视图；图6是图5中所展示的驱动系统的驱动子组合件的第一透视细节视图；图7是图5中所展示的驱动系统的驱动子组合件的第二透视细节视图；图8是根据各个实施例的手柄组合件的细节视图；图9是根据各个实施例的手柄组合件的细节视图；图10是根据各个实施例的成像系统推车的顶部透视图；图11是图10的推车的底部平面图；图12是图10的推车的环境视图；图13是根据各个实施例的用于固持成像系统的推车的顶部透视图；图14是图13的推车的底部平面图；图15是根据各个实施例的用于成像系统的推车的顶部透视图；图16是图15的推车的底部平面图；图17是根据各个实施例的用于成像系统的推车的顶部透视图；并且图18是图17的推车的底部平面图。贯穿附图的若干视图，对应的附图标记指示对应的部分。具体实施方式现在将参考附图对示例实施例进行更完整的描述。图1是展示了可以包含成像系统20和导航系统30的手术室系统10的概况的图，所述手术室系统可以用于各种程序。导航系统30可以用于跟踪物品(如植入物或仪器)相对于对象(如患者40)的位置。应当进一步注意的是，导航系统30可以用于导航任何类型的仪器、植入物或递送系统，包含：导丝、关节镜系统、矫形植入物、脊柱植入物、脑深部刺激(DBS)探针等。此外，这些仪器可以用于导航或映射身体的任何区域。导航系统30和各种被跟踪或被导航的物品可以用于任何适当程序中，如通常微创手术或开放式手术。导航系统30可以与用于获取患者40的术前、术中或术后或实时图像数据的成像系统20接口连接。然而，应当理解，可以对任何适当的对象进行成像并且可以相对于对象而执行任何适当的程序。在所示的实例中，成像系统20包括或可以包含由在美国科罗拉多州路易斯维尔设有营业地点的美敦力导航公司(MedtronicNavigation,Inc.)销售的成像系统或装置的部分。在各个实施例中，成像系统20可以具有包围图像数据捕获部分46的台架外壳44。台架44可以包含第一部分48(其可以包含通常固定的部分)和第二部分50(其可以包含相对于第一部分48的可移动部分)。图像捕获部分46可以包含x射线源或发射部分52和x射线接收或图像接收部分(也称为可用于检测x射线的检测器)54，所述x射线接收或图像接收部分通常或实际上尽可能地彼此定位成180度并且安装在相对于图像捕获部分46的轨道56的可移动转子(未展示)上。图像捕获部分46可用于在图像数据获取期间，在转子上或与转子一起绕台架44旋转360度。图像捕获部分46可以绕中心点或轴线46a旋转，从而允许从多个方向或在多个平面中获取患者40的图像数据。成像系统20的轴线46a可以相对于患者40的轴线(如纵轴)对齐或定位。成像系统20可以包含那些公开于以下专利中的系统和方法的全部或部分：美国专利第7,188,998号；第7,108,421号；第7,106,825号；第7,001,045号；和第6,940,941号；所有这些专利均通过引用并入本文。其它可能的成像系统可以包含还可以生成患者40的三维视图的C形臂荧光镜成像系统。可以相对于成像装置20的任何其它部分精确地知道图像捕获部分46的定位。另外，如本文所讨论的，图像捕获部分46的定位的精确知道可以与具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于获取对象的图像数据的系统，所述系统包括：/n检测器，所述检测器被配置成检测所发射能量，其中对所述所发射能量的所述检测用于作为图像数据；/n台架，所述台架具有用于可移动地包围所述检测器的内部空间，其中所述检测器被配置成在所述台架内移动；/n推车，所述推车具有支撑结构和底座，其中所述支撑结构被配置成远离表面支撑所述台架；以及/n多向驱动系统，所述多向驱动系统安装到所述底座；/n其中所述多向驱动系统用于接收用于在平面内移动所述推车的输入。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 US 62/565,817;20180927 US 16/144,058;20181.一种用于获取对象的图像数据的系统，所述系统包括：
检测器，所述检测器被配置成检测所发射能量，其中对所述所发射能量的所述检测用于作为图像数据；
台架，所述台架具有用于可移动地包围所述检测器的内部空间，其中所述检测器被配置成在所述台架内移动；
推车，所述推车具有支撑结构和底座，其中所述支撑结构被配置成远离表面支撑所述台架；以及
多向驱动系统，所述多向驱动系统安装到所述底座；
其中所述多向驱动系统用于接收用于在平面内移动所述推车的输入。


2.根据权利要求1所述的系统，其中所述多向驱动系统包含至少一个可移动支撑件，所述至少一个可移动支撑件被配置成允许所述推车在至少两条轴线上基本上同时移动。


3.根据权利要求2所述的系统，其中所述至少一个可移动支撑件包含至少一个全向轮；并且
其中所述多向驱动系统包含用于驱动所述至少一个全向轮的至少一个马达。


4.根据权利要求3所述的系统，其中所述至少一个全向轮包含多个辊，所述多个辊被配置成允许所述至少一个全向轮在平面内平移或绕轴线旋转。


5.根据权利要求3或4中任一项所述的系统，其中所述多向驱动系统包含第一多向驱动子系统和第二多向驱动子系统。


6.根据权利要求5所述的系统，其中所述至少一个全向轮包含多个全向轮；
其中所述第一多向驱动子系统包含所述多个全向轮中的至少第一全向轮和第二全向轮；
其中所述第二多向驱动子系统包含所述多个全向轮中的第三全向轮和第四全向轮。


7.根据权利要求6所述的系统，其中所述第一全向轮、所述第二全向轮、所述第三全向轮和所述第四全向轮中的每个全向轮定位于由所述多向驱动系统限定的支撑底座的拐角附近。


8.根据权利要求3所述的系统，其中所述至少一个全向轮包含第一全向轮、第二全向轮、第三全向轮和第四全向轮；
其中所述第一全向轮、所述第二全向轮、所述第三全向轮和所述第四全向轮中的每个全向轮用于独立于每另一个全向轮驱动以旋转所述推车并且在平面内平移所述推车。


9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，其进一步包括移动控制组合件，所述移动控制组合件包含：
手柄，所述手柄被配置成与用户接触；
传感器，所述传感器用于感测所述用户施加的力和所述力的方向；以及
移动控制装置，所述移动控装置被配置成基于感测到的力从所述传感器接收信号，并且生成用于驱动所述多向驱动系统(i)旋转所述推车，并且(ii)在平面内平移所述推车的驱动信号。


10.根据权利要求6所述的系统，其进一步包括：
第一马达，所述第一马达联接到所述第一全向轮以驱动所述第一全向轮；
第二马达，所述第二马达联接到所述第二全向轮以驱动所述第二全向轮；
第三马达，所述第三马达联接到所述第三全向轮以驱动所述第三全向轮；以及
第四马达，所述第四马达联接到所述第四全向轮以驱动所述第四全向轮。


11.根据权利要求1至10中任一项所述的系统，其进一步包括：
传感器，所述传感器被配置成在由于所述多向驱动系统而引起的所述推车的移动期间感测所述检测器、所述台架、所述推车或其组合中的至少一个的位置变化；
其中所述传感器被配置成生成关于所述位置变化的位置信号。


12.根据权利要求11所述的系统，其进一步包括：
成像处理器，所述成像处理器被配置成基于所述图像数据和来自所述传感器的所述位置信号生成图像。


13.一种用于获取对象的图像数据的系统，所述系统包括：
图像数据收集系统；
台架，所述台架具有用于可移动地包围所述图像数据收集系统的内部空间；
推车，所述推车具有支撑结构和底座，其中所述支撑结构被配置成远离表面支撑所述台架；以及
多向驱动系统，所述多向驱动系统安装到所述底座，所述多向驱动系统包含多个全向轮和用于驱动所述多个全向轮的至少一个马达；以及
移动控制系统，所述移动控制系统具有用于从用户接收用于控制所述多向驱动系统的输入的输入系统；
其中所述多向驱动系统用于接收用于在平面内移动所述推车的输入。


14.根据权利要求13所述的系统，其中所述全向轮中的每个全向轮包含多个辊，所述多个辊被配置成允许所述全向轮中的每个全向轮在平面内平移或绕轴线旋转。


15.根据权利要求13或14中任一项所述的系统，其中所述多向驱动系统非刚性地安装到所述底座。


16.根据权利要求13至15中任一项所述的系统，其中所述多向驱动系统包含第一框架构件和第二框架构件；
其中所述第一框架构件能够相对于所述第二框架构件移动；
其中所述第一框架构件和所述第二框架构件两者均能够相对于所述底座移动。


17.根据权利要求16所述的系统，其中所述多向驱动系统进一步包含连杆，所述连杆可移动地连接到所述第一框架构件和所述第二框架构件两者。


18.根据权利要求13至17中任一项所述的系统，其中所述移动控制组合件包含：
手柄，所述手柄被配置成与所述用户接触；
传感器，所述传感器用于感测所述用户施加的力和所述力的方向；以及
移动控制装置，所述移动控装置被配置成基于感测到的力从所述传感器接收信号，并且生成用于驱动所述多向驱动系统(i)旋转所述推车，并且(ii)在平面内平移所述推车的驱动信号。


19.根据权利要求13至18中任一项所述的系统，其中图像数据收集系统包含检测器，所述检测器被配置成检测所发射能量；
其中所述检测器能够在所述台架内移动。


20.一种移动成像系统以获取对象的图像数据的方法，所述方法包括：
在台架内设置图像数据收集系统；
将所述台架设置成由推车支撑，所述推车具有支撑结构和底座，其中所述支撑结构被配置成远...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·A·加洛，R·P·克卢捷，J·T·希基，
申请(专利权)人：美敦力导航股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US