ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ ИНТЕРФЕЙС ДЛЯ РЕНТГЕНОЛОГИЧЕСКОГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ Российский патент 2017 года по МПК A61B6/08 

Область техники

Настоящее изобретение относится к переносному ручному устройству планирования для визуализации проецируемого рентгеновского излучения для медицинской рентгенографии, рентгенографической системе и к способу позиционирования источника рентгеновского излучения.

Уровень техники

Для получения рентгеновского проекционного изображения, трубка, пациент и детектор должны быть расположены относительно друг друга. Например, рентгенолог осуществляет это вручную. Источник рентгеновского излучения может быть снабжен световизором, чтобы рентгенолог мог видеть, где будет располагаться фактический пучок рентгеновского излучения. Световизор проецирует свет из трубки для указания, например, центра и коллимации пучка рентгеновского излучения, который будет обусловлен текущим позиционированием. Таким образом, рентгенолог перемещает источник рентгеновского излучения, а также пациента, пока не будет достигнуто желаемое пространственное соотношение. Например, в WO 2004/034909 A1 описан световой указатель для рентгенографического устройства. Однако процедура позиционирования может занимать много времени вследствие необходимого перемещения самого источника рентгеновского излучения.

Сущность изобретения

Таким образом, может существовать необходимость в обеспечении усовершенствованного пользовательского интерфейса для облегчения рентгенографического позиционирования.

Задача настоящего изобретения решается посредством объектов независимых пунктов формулы изобретения, где дополнительные варианты осуществления включены в зависимые пункты формулы изобретения.

Следует отметить, что описанные ниже аспекты изобретения применимы также к переносному ручному устройству планирования, рентгенографической системе, а также к способу позиционирования источника рентгеновского излучения.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения, предоставляется переносное ручное устройство планирования для визуализации проецируемого, т.е., например, планируемого или желаемого рентгеновского излучения для медицинской рентгенографии. Переносное ручное устройство планирования содержит первую конструкцию для представления центральной оси проецируемого рентгеновского излучения и вторую конструкцию для представления области поперечного сечения проецируемого рентгеновского излучения. Первая конструкция выполнена с возможностью ручного позиционирования пользователем по отношению к исследуемому объекту. Вторая конструкция выполнена с возможностью регулирования пользователем таким образом, что размер и пропорции области поперечного сечения являются регулируемыми по отношению к исследуемому объекту. Кроме того, текущее пространственное положение первой конструкции и текущие размер и пропорции области поперечного сечения являются детектируемыми измерительным устройством.

Термин “область поперечного сечения” относится к форме пучка в направлении поперек центральной оси, т.е. не только перпендикулярном, но и под другим углом к центральной оси.

Первая конструкция может быть ручным стержнем.

Рентгеновское излучение, подлежащее визуализации, может быть, например, коническим пучком рентгеновского излучения.

Первая конструкция является видимой материализацией невидимой центральной оси проецируемого или желаемого пучка рентгеновского излучения.

Измерительное устройство также могут именоваться устройством измерения положения.

Согласно изобретению, вторая конструкция предоставлена в качестве проекционного блока, проецирующего элементы рамки, указывающие размер и пропорции области поперечного сечения, причем проекционный блок предоставлен на устройстве планирования. Другими словами, проекционный блок может составлять часть самого устройства планирования.

Согласно изобретению, блок проекции сформирован как одно целое с первой конструкцией. Таким образом, обеспечено компактное ручное устройство, позволяющее облегчать транспортировку.

Согласно изобретению, проекционный блок содержит регулируемые настройки проекции так, чтобы проецируемые элементы рамки можно было адаптировать к разным размерам и/или разным пропорциям области поперечного сечения. Текущие настройки проекции передаются на измерительное устройство.

Например, напрямую взаимодействуя с соответствующей кнопкой управления, пользователь может регулировать проецируемые элементы рамки, т.е. визуализацию будущего пучка рентгеновского излучения непосредственным, т.е. прямым, интуитивно ясным и однозначным образом. За счет предоставления соответствующих настроек проекции на измерительное устройство, текущие пропорции и размер, т.е. форма, известны и, таким образом, могут использоваться, например, для дополнительного управления источником рентгеновского излучения и соответствующими затворными элементами.

Согласно иллюстративному варианту осуществления, проецируемые элементы рамки можно адаптировать к разным пропорциям области поперечного сечения. Регулировка размера области поперечного сечения по отношению к объекту обеспечена регулировкой расстояния второй конструкции до объекта.

Например, за счет приближения ручного устройства планирования к объекту, например пациенту, размер проецируемой рамки будет уменьшаться, и за счет удаления ручного устройства планирования, размер будет увеличиваться. Таким образом, ввод посредством соответствующего интерфейса управления, например, необходим только по отношению к пропорциям, т.е. внешним очертаниям или форме.

Согласно иллюстративному варианту осуществления, вторая конструкция предоставлена в качестве регулируемой рамной конструкции, которую можно адаптировать к разным размерам и/или разным пропорциям области поперечного сечения.

Например, адаптируемая рамка может располагаться непосредственно на объекте, например, на коже пациента, для представления желаемой области, покрываемой пучком рентгеновского излучения. Это позволяет пользователю сначала определять область, покрываемую пучком рентгеновского излучения, и затем, на втором этапе позиционирования можно определять направление центрального пучка рентгеновского излучения, или центральной оси пучка рентгеновского излучения путем соответствующего выравнивания первой конструкции ручного устройства планирования. Конечно, можно также сначала определять направление, а затем определять пропорцию и размер, или определять оба параметра одновременно.

Согласно иллюстративному варианту осуществления, первая конструкция является приводимой в действие для обеспечения второй функции, в которой она подвижна, для указания свободного пространства для перемещения источника рентгеновского излучения. Перемещение является детектируемым измерительным устройством.

Например, пользователь может покачивать первую конструкцию или иначе перемещать ее в свободном пространстве, и, таким образом, измерительное устройство снабжается пространственными координатами пространства, доступного для позиционирования оборудования, например, источника рентгеновского излучения. Затем эту информация можно использовать для оптимизации положения трубки, например, в отношении требований к кожной дозе.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения, предоставляется рентгенографическая система, содержащая источник рентгеновского излучения, детектор рентгеновского излучения, механизированную опору для перемещения источника рентгеновского излучения и/или детектора рентгеновского излучения, измерительное устройство и блок управления. Кроме того, обеспечено ручное устройство планирования согласно одному из вышеописанных ручных устройств планирования для задания центральной оси и области поперечного сечения желаемого пучка рентгеновского излучения по отношению к исследуемому объекту. Измерительное устройство выполнено с возможностью детектирования данных текущего пространственного положения и информации текущих размера и пропорций устройства планирования, представляющих желаемый пучок рентгеновского излучения. Измерительное устройство также выполнено с возможностью детектирования пространственного соотношения ручного устройства планирования с источником рентгеновского излучения и/или детектором рентгеновского излучения. Блок управления выполнен с возможностью вычисления целевого положения источника рентгеновского излучения для обеспечения желаемого пучка рентгеновского излучения. Блок управления также выполнен с возможностью приведения в действие механизированной опоры для помещения источника рентгеновского излучения и/или детектора рентгеновского излучения в положение, в котором желаемое рентгеновское излучение может обеспечиваться с возможностью детектирования.

Согласно иллюстративному варианту осуществления, текущие пространственное положение и ориентация источника и/или детектора рентгеновского излучения являются детектируемыми измерительным устройством. Блок управления вычисляет векторы перемещения для помещения источника рентгеновского излучения и/или детектора рентгеновского излучения в желаемое положение для этапа рентгеновского излучения.

Согласно иллюстративному варианту осуществления, источник рентгеновского излучения и/или детектор рентгеновского излучения снабжены корпусом, содержащим приемник. Устройство планирования выполнено с возможностью хранения в приемнике таким образом, что перемещение источника рентгеновского излучения и/или детектора рентгеновского излучения является отслеживаемым измерительным устройством.

Это обеспечивает дополнительное преимущество в том, что до или после позиционирования и определения направления и пропорций желаемого рентгеновского излучения, то же самое оборудование можно использовать для отслеживания положения источника рентгеновского излучения и детектора рентгеновского излучения. Затем из соответствующих пространственных координат можно вычислить необходимую команду управления для приведения в действие механизированного оборудования. Например, приемник снабжен датчиком, детектирующим введение устройства планирования для подачи на измерительное устройство сигнала, указывающего, что данные положения передаваемые в дальнейшем, относится к источнику и/или детектору рентгеновского излучения, а не к позиционированию и пропорциям пучка рентгеновского излучения.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения, предоставляется способ позиционирования источника рентгеновского излучения, содержащий этапы, на которых:

a) размещают переносное ручное устройство планирования для визуализации проецируемого, т.е., например, планируемого или желаемого рентгеновского излучения для медицинской рентгенографии таким образом, что первая конструкция представляет центральную ось проецируемого пучка рентгеновского излучения;

b) регулируют текущие размер и пропорции второй конструкции для представления области поперечного сечения проецируемого пучка рентгеновского излучения;

c) детектируют текущее пространственное положение первой конструкции и текущие размер и пропорции области поперечного сечения; и

d) приводят в действие механизированную опору источника рентгеновского излучения для перемещения источника рентгеновского излучения в положение так, что желаемое рентгеновское излучение обеспечивается с возможностью детектирования.

Согласно дополнительному примеру, на этапе d) дополнительно или альтернативно, механизированная опора может быть приведена в действие для перемещения детектора рентгеновского излучения в положение так, что желаемое рентгеновское излучение обеспечивается с возможностью детектирования.

Согласно аспекту настоящего изобретения, рентгенолог может использовать переносное ручное устройство планирования, например, в форме маркера, который также могут именоваться “волшебной палочкой”, для указания желаемого положения и ориентации центрального пучка. Кроме того, рентгенолог также может задавать размеры и пропорцию. Положение и ориентация переносного ручного устройства планирования измеряется, например, устройством измерения положения. После этого, например, механизированная система подвески рентгеновской трубки, установленная на потолке, автоматически перемещает рентгеновскую трубку в желаемое положение. В особенности, в случаях съемки, когда детектор обеспечен не в столе пациента, а в качестве так называемого настенного штатива, или располагается свободно, что необходимо для некоторых проекций, или если пациент неподвижен в постели, например, позиционирование трубки требует тщательного и, таким образом, долговременного выравнивания. За счет обеспечения переносного ручного устройства планирования согласно настоящему изобретению, облегчается выравнивание, например, при подготовке пациента и оборудования к позиционированию рентгеновской трубки согласно протоколу для конкретного органа или заболевания, подлежащего изображению. За счет предоставления переносного ручного устройства планирования, с которым рентгенолог может работать одной рукой, можно также одновременно позиционировать и размещать пациента в желаемое положение.

Согласно дополнительному аспекту, невидимая центральная ось пучка рентгеновского излучения не только визуализируется, но и материализуется ручным устройством планирования. Это позволяет непосредственно снабжать пользователя необходимой информацией в ходе позиционирования. Материализация также помогает в таргетировании структур определенных органов, невидимых рентгенологу при позиционировании ручного устройства планирования. Однако рентгенолог может просто проецировать направление ручного устройства планирования, так сказать, внутрь телесной структуры, таким образом, что дает ему представление, как регулировать позиционирование. Кроме того, область поперечного сечения также можно регулировать простым образом. Тянуться за источником рентгеновского излучения и выравнивать и регулировать источник, как в случае широко используемого оборудования со световизором, не требуется. Напротив, источник рентгеновского излучения сам можно перемещать из области вокруг пациента в ходе позиционирования ручного устройства планирования. Таким образом, рентгенолог может свободно перемещаться вокруг пациента и избегать опасности столкновения между рентгенологом и источником рентгеновского излучения при позиционировании пациента.

Эти и другие аспекты настоящего изобретения явствуют из и поясняются со ссылкой на варианты осуществления, описанные ниже.

Краткое описание чертежей

Иллюстративные варианты осуществления изобретения будут описано далее со ссылкой на следующие чертежи.

На Фиг. 1 показан иллюстративный вариант осуществления переносного ручного устройства планирования согласно настоящему изобретению.

На Фиг. 2 показан дополнительный иллюстративный вариант осуществления переносного ручного устройства планирования согласно настоящему изобретению.

На Фиг. 3 показан дополнительный иллюстративный вариант осуществления переносного ручного устройства планирования согласно настоящему изобретению.

На Фиг. 4 показан иллюстративный вариант осуществления рентгенографической системы согласно настоящему изобретению.

На Фиг. 5A и 5B показаны дополнительные иллюстративные варианты осуществления источника рентгеновского излучения и детектора рентгеновского излучения согласно настоящему изобретению.

На Фиг. 6 показаны основные этапы иллюстративного способа согласно настоящему изобретению.

На Фиг. 7 показан дополнительный иллюстративный вариант осуществления способа согласно настоящему изобретению.

На Фиг. 8 показана функциональная схема иллюстративного варианта осуществления согласно настоящему изобретению.

Подробное описание вариантов осуществления

На фиг. 1 показано переносное ручное устройство 10 планирования для визуализации проецируемого, т.е., например, планируемого или желаемого рентгеновского излучения для медицинской рентгенографии. Ручное устройство 10 планирования содержит первую конструкцию 12 для представления центральной оси проецируемого рентгеновского излучения. Центральная ось указана первой пунктирной линией 14, и проецируемое рентгеновское излучение схематически указано двумя другими пунктирными линиями 16. Ручное устройство 10 планирования дополнительно содержит вторую конструкцию 18 для представления области поперечного сечения проецируемого рентгеновского излучения. Проецируемое рентгеновское излучение 16 показано под переносным ручным устройством 10 планирования для дополнительного объяснения. Проецируемое рентгеновское излучение 16 показано с центральной осью 14; и пунктирный квадрат 20 схематически указывает область поперечного сечения.

Согласно настоящему изобретению, первая конструкция 12 допускает ручное позиционирование пользователем по отношению к исследуемому объекту. Вторая конструкция 18 выполнена с возможностью регулирования пользователем таким образом, что размер и пропорции области поперечного сечения 20 являются регулируемыми по отношению к исследуемому объекту.

Текущее пространственное положение первой конструкции и текущие размер и пропорции области поперечного сечения являются детектируемыми измерительным устройством 22.

Например, первая конструкция 12 может быть снабжена, по меньшей мере, двумя различимыми точками на корпусной конструкции, или корпусе, расположенными вдоль центральной оси устройства планирования. Различимые точки также можно обеспечивать со смещением по отношению к центральной оси устройства планирования. Кроме того, можно также обеспечить электромагнитную систему измерения положения и обеспечить единственную катушку на или внутри первой конструкции 12 для определения соответствующего пространственного положения. Следует отметить, что можно обеспечить и другие принципы детектирования. Например, для ультразвука, это может быть микрофон.

На Фиг. 2 показан пример переносного ручного устройства 10 планирования, где вторая конструкция 18 предоставлена в качестве проекционного блока 24, проецирующего элементы 26 рамки, указывающие размер и пропорции области поперечного сечения. Проекционный блок 24 предоставлен на устройстве 10 планирования.

Например, проекционный блок сформирован как одно целое с первой конструкцией 12, как показано на фиг. 2. Однако проекционный блок 24 также может быть предоставлен как отдельный компонент, присоединенный к первой конструкции 12 (не показано).

Согласно дополнительному примеру, также показанному в сочетании с фиг. 2, проекционный блок 24 содержит регулируемые настройки проекции так, чтобы проецируемые элементы рамки можно было адаптировать к разным размерам и/или разным пропорциям области поперечного сечения. Это указано двумя двойными стрелками 28. Например, настройки проекции можно регулировать скользящим блоком 30 интерфейса, который выполнен с возможностью регулирования пользователем, держащим ручное устройство 10 планирования. Текущие настройки проекции передаются на измерительное устройство 22, например, посредством беспроводной связи, как указано стрелкой 32. Затем настройки проекции могут быть предоставлены, например, на блок управления (не показан).

Приведен дополнительный пример, хотя дополнительно не показанный, в котором проецируемые элементы 26 рамки можно адаптировать к разным пропорциям области поперечного сечения, как описано выше, и, так или иначе, регулировка размера области поперечного сечения по отношению к объекту обеспечивается регулировкой расстояния второй конструкции 18 до объекта.

Например, устройство планирования перемещается к объекту или от него для регулировки размера области поперечного сечения по отношению к объекту.

На Фиг. 3 показан дополнительный иллюстративный вариант осуществления, в котором вторая конструкция 18 обеспечена как регулируемая рамная конструкция 34, которую можно адаптировать к разным размерам и/или разным пропорциям области поперечного сечения 20. Например, элементы рамки можно регулировать, например, телескопически, что указано двойными стрелками 36. Таким образом, можно регулировать размер и пропорции области поперечного сечения 20. Заметим, что рамная конструкция 34 схематически показана для рамы квадратной формы, но также может быть обеспеченна для другой прямоугольной, многоугольной или иной формы.

Вторая конструкция 18 и регулируемая рамная конструкция 34, таким образом, является видимой материализацией невидимой области поперечного сечения проецируемого или желаемого пучка рентгеновского излучения.

Согласно дополнительному примеру, запускающий интерфейс 38 обеспечен для ввода команды пользователем для запуска процедуры определения позиционирования для детектирования текущего пространственного положения первой конструкции и размера и пропорций области поперечного сечения. Запускающий интерфейс 38 иллюстративно показан на фиг. 2. Заметим, что запускающий интерфейс 38 также может быть обеспечен для других примеров, показанных на других фигурах. Заметим также, что, хотя на фиг. 2 показано несколько признаков, причем эти признаки описаны как относящиеся к разным примерам, признаки, конечно, можно обеспечивать в комбинации, как показано на фиг. 3, но также можно обеспечивать по отдельности, из-за чего они именуются примерами.

Например, приводя в действие запускающий интерфейс 38, например кнопку, можно определять текущее состояние визуализации проецируемого рентгеновского излучения.

Согласно дополнительному примеру, первая конструкция 12 выполнена с возможностью приведения в действие для обеспечения второй функции, в которой она подвижна, для указания свободного пространства для перемещения источника рентгеновского излучения. Перемещение является детектируемым измерительным устройством (см. также ниже в связи с фиг. 4).

На Фиг. 4 показана рентгенографическая система 40, содержащая источник 42 рентгеновского излучения, детектор 44 рентгеновского излучения, механизированную опору 46 для перемещения источника рентгеновского излучения и/или детектора рентгеновского излучения. Кроме того, предоставлены измерительное устройство 48 и блок 50 управления.

Кроме того, предоставлено ручное устройство 10 планирования, согласно одному из вышеописанных примеров переносного ручного устройства планирования, для определения центральной оси и области поперечного сечения желаемого пучка рентгеновского излучения по отношению к исследуемому объекту.

Измерительное устройство 48 выполнено с возможностью детектирования данных текущего пространственного положения и информации текущих размера и пропорций устройства 10 планирования, представляющих желаемый пучок рентгеновского излучения, и детектирования пространственного соотношения ручного устройства планирования с источником рентгеновского излучения и/или детектором рентгеновского излучения. Блок 50 управления выполнен с возможностью вычисления целевого положения источника 42 рентгеновского излучения для обеспечения желаемого пучка рентгеновского излучения. Блок управления дополнительно выполнен с возможностью приведения в действие механизированной опоры 46 для помещения источника 42 рентгеновского излучения и/или детектора 44 рентгеновского излучения в положение, где может обеспечиваться желаемое рентгеновское излучение.

В примере, показанном на фиг. 4, рентгенолог 52 держит ручное устройство 10 планирования одной рукой и дополнительно устанавливает руку пациента 54 в желаемое положение. Ручное устройство планирования указывает направление желаемого пучка рентгеновского излучения. Кроме того, пунктирная рамка 56 указывает желаемую область поперечного сечения пучка рентгеновского излучения по отношению к пациенту. Как можно видеть, источник 42 рентгеновского излучения перемещается из диапазона перемещения пациента и рентгенолога. Когда рентгенолог находит желаемое позиционирование, соответствующая пространственная информация определяется и затем используется для приведения источника рентгеновского излучения в соответствующее положение так, чтобы обеспечить пучок рентгеновского излучения с желаемым направлением и областью поперечного сечения. После определения пучка рентгеновского излучения, ручное устройство 10 планирования также можно использовать для перемещения в этом пространстве, которое свободно для позиционирования, например, рентгеновской трубки. Рентгенолог может использовать, например, устройство 10 планирования и перемещать конструкцию между рукой пациента и головой пациента для указания соответствующего свободного пространства. Таким образом, определяется также занятое пространство, и блок управления может рассматривать свободное пространство для определения соответствующего положения рентгеновской трубки. Это дает возможность предотвращать столкновение подвижных частей рентгеновской трубки, ее корпуса или ее системы подвески с пациентом или другим оборудованием. Кроме того, это, таким образом, позволяет обеспечивать информацию в случае столкновения пучка рентгеновского излучения и других телесных структур пациента, т.е. проникновения пучка рентгеновского излучения в другие телесные структуры.

Согласно дополнительному примеру (не показанному), вместо световой проекции для поперечного сечения, адаптируемый элемент рамки предоставляется, например, на коже пациента.

Согласно примеру (дополнительно не показанному), текущие пространственное положение и ориентацию источника рентгеновского излучения и/или детектора рентгеновского излучения являются детектируемыми измерительным устройством 48. Блок 50 управления вычисляет векторы перемещения для помещения источника рентгеновского излучения и/или детектора рентгеновского излучения в желаемое положение для этапа рентгеновского излучения. Например, блок управления вычисляет перемещение, т.е., например, “блок управления” в качестве компьютера, который управляет позиционированием и измерениями. Заметим, что на фиг. 4, блок 50 управления также показан с блоком интерфейса, например, кнопочной панелью, для ввода данных или команд пользователем, что позволяет пользователю осуществлять определенное “управление”. Однако термин "блок управления" относится к блоку обработки или процессорному устройству, отвечающему за этапы и процедуры вычисления. Таким образом, блок управления также можно обеспечить в другом месте, например, также отдельно.

Поэтому, источник рентгеновского излучения и/или детектор рентгеновского излучения, по меньшей мере, временно снабжается, по меньшей мере, одним датчиком для обеспечения данных текущего пространственного положения (дополнительно не показанным).

Например, механизированная опора постоянно оборудована датчиком, например, встроенным датчиком привода.

Согласно примеру, показанному на фиг. 5A, источник 42 рентгеновского излучения снабжен корпусом 56, содержащим приемник 58. Устройство 10 планирования выполнено с возможностью хранения в приемнике 58 так, чтобы перемещение источника рентгеновского излучения являлось отслеживаемым измерительным устройством 48.

Согласно примеру, показанному на фиг. 5B, детектор 44 рентгеновского излучения снабжен корпусом 60, содержащим приемник 62. Устройство 10 планирования выполнено с возможностью хранения в приемнике 62 так, чтобы перемещение детектора рентгеновского излучения являлось отслеживаемым измерительным устройством 48.

Согласно дополнительному примеру, и источник и детектор, или только один из них, постоянно оборудованы средством для измерения их положения в пространстве.

Согласно дополнительному примеру (не показан), предусматривается модернизация существующих рентгенографических систем переносным ручным устройством 10 планирования и измерительным устройством 22.

Согласно примеру, дополнительно предусматривается модификация существующих корпусов источника рентгеновского излучения или детектора рентгеновского излучения посредством присоединяемого приемника для приема переносного ручного устройства планирования для определения соответствующего пространственного положения.

На Фиг. 6 показан способ 100 позиционирования источника рентгеновского излучения. На первом этапе 110 переносное ручное устройство планирования помещают для визуализации проецируемого рентгеновского излучения для медицинской рентгенографии таким образом, что первая конструкция представляет центральную ось проецируемого пучка рентгеновского излучения. На втором этапе 112 регулируют текущие размер и пропорции второй конструкции для представления области поперечного сечения проецируемого пучка рентгеновского излучения. На третьем этапе 114 детектируют текущее пространственное положение первой конструкции и текущие размер и пропорции области поперечного сечения. На четвертом этапе 116 приводят в действие механизированную опору источника рентгеновского излучения для перемещения источника рентгеновского излучения в положение так, что обеспечивается желаемое рентгеновское излучение.

Первый этап 110 также именуется этапом a), второй этап 112 - этапом b), третий этап 114 - этапом c), и четвертый этап 116 - этапом d).

Заметим также, что регулировку по второму этапу 112 также можно обеспечивать до выравнивания первой конструкции, представляющей центральную ось, осуществляемого на первом этапе 110.

Согласно дополнительному примеру, показанному на фиг. 7, дополнительно к этапу c), текущие пространственное положение и ориентация источника рентгеновского излучения и/или детектора рентгеновского излучения детектируют на пятом этапе 118 измерительным устройством.

На Фиг. 8 показан дополнительный пример функциональной схемы настоящего изобретения. Переносное ручное устройство 10 планирования показано с кнопкой 63. Кроме того, ручное устройство планирования, также именуемое “волшебной палочкой”, осуществляет связь 64 с измерительным устройством 22, 48, которое также именуется системой измерения положения. Кроме того, окружающий прямоугольник 66 обозначает источник 42 рентгеновского излучения и содержит первый прямоугольник 68, представляющий корпус трубки, и второй прямоугольник 70, представляющий электронную приводную систему. Таким образом, прямоугольник 66 обозначает систему подвески рентгеновской трубки 42. Корпус 68 трубки также осуществляет связь 72 с системой 22, 48 измерения положения. Система 22, 48 измерения положения передает положения и ориентации на компьютер 74, где положение и ориентации указаны стрелкой 76. Дополнительная стрелка 78 от волшебной палочки 10 к компьютеру 74 указывает запускающий сигнал. После запуска, компьютер передает целевое положение, указанное стрелкой 80, на электронную приводную систему 70.

Например, система измерения положения может быть оптической системой измерения положения или системой измерения положения на основе электромагнитного детектирования. Система измерения положения может быть установлена в рентгеновском кабинете. Она определяет положение видимых переносных ручных устройств планирования, также именуемых маркерами, относительно некоторой системы координат. Эти маркеры могут быть снабжены рисунками, которые может распознавать система измерения положения, например, световозвращающими метками, или инфракрасными светодиодами. Система измерения положения непрерывно измеряет положение волшебной палочки и, при необходимости, корпуса рентгеновской трубки. Конечно, измерение положения также можно обеспечивать в прерывистом режиме, например, с определенной периодичностью повторения, или, например, только при запуске. Затем информация положения и ориентации волшебной палочки направляется на компьютер.

Пользователь может нажимать кнопку 63 на волшебной палочке 10, когда он или она хочет определить и детектировать целевое положение и ориентацию центрального пучка и соответствующую область поперечного сечения. Затем запускающий сигнал отправляется посредством беспроводной связи на компьютер, и компьютер сохраняет текущие положение и ориентацию волшебной палочки. Затем компьютер вычисляет целевое положение трубки и инициирует перемещение механизированной системы подвески в соответствующее положение. По достижении целевого положения, рентгенолог может делать снимок вне кабинета.

Согласно дополнительному примеру (не показан), система камеры оптического устройства измерения положения также может быть установлена в системе потолочной подвески трубки или в самом корпусе трубки. В последнем случае, опорный маркер необходимо устанавливать в рентгеновском кабинете, или необходимо калибровать систему потолочной подвески.

Информация о положении волшебной палочки не может непрерывно отправляться из системы измерения положения на компьютер. Напротив, компьютер также может запрашивать необходимую информацию только при поступлении запускающего сигнала.

Пользователь может генерировать запускающий сигнал для регистрации положения с помощью речевой команды, а не нажатия кнопки.

Маркер для указания положения может иметь любую форму, не обязательно продолговатую форму, как показано на фигурах. Однако ручное устройство планирования и первая конструкция должны иметь такие форму и пропорции, а также такой вес, чтобы пользователь мог легко манипулировать ручным устройством планирования.

Для помощи в позиционировании трубки, систему измерения положения можно использовать для замыкания цикла одновременно с перемещением механизированной системы подвески.

Как упомянуто выше, если механизированная система подвески также имеет встроенные датчики привода, т.е. она “знает”, где находится, процедуру калибровки в ходе установки рентгеновского кабинета можно использовать для определения преобразования координат между системой измерения положения и системой подвески. В этом случае, замыкание цикла не требуется.

Защитный механизм может быть встроен в механизированную систему подвески, благодаря которому, например, подвеска может только перемещаться, пока рентгенолог нажимает защитную кнопку.

Следует отметить, что варианты осуществления изобретения описаны со ссылкой на разные объекты изобретения. В частности, некоторые варианты осуществления описаны со ссылкой на пункты способа, тогда как другие варианты осуществления описаны со ссылкой на пункты устройства. Однако из вышеприведенного и нижеследующего описания специалист в данной области техники может понять, что если не указано обратное, помимо любой комбинации признаков, принадлежащих одному типу объекта изобретения, любая комбинация признаков, относящихся к разным объектам, считается раскрытой в данной заявке. Однако можно комбинировать все признаки, обеспечивая синергетические эффекты, которые не сводятся к простому суммированию признаков.

Хотя изобретение проиллюстрировано и подробно описано в чертежах и вышеприведенном описании, такие иллюстрации и описание следует рассматривать в порядке иллюстрации или примера, но не ограничения. Изобретение не ограничивается раскрытыми вариантами осуществления. Специалисты в данной области техники могут понять и осуществить при практической реализации заявленного изобретения другие разновидности раскрытых вариантов осуществления, изучив чертежи, раскрытие и зависимые пункты формулы изобретения.

В формуле изобретения, слово “содержащий” не исключает наличия других элементов или этапов, и упоминание этих элементов или этапов в единственном числе не исключает наличия их множества. Единичный процессор или другой блок может выполнять функции нескольких элементов, упомянутых в формуле изобретения. Лишь тот факт, что определенные меры упомянуты в отличающихся друг от друга зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает, что нельзя с пользой использовать комбинацию этих мер. Никакие ссылочные позиции в нижеследующей формуле изобретения не следует рассматривать в порядке ограничения ее объема.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам позиционирования источника рентгеновского излучения. Переносное ручное устройство планирования содержит первую конструкцию для представления центральной оси проецируемого рентгеновского излучения и вторую конструкцию для представления области поперечного сечения проецируемого рентгеновского излучения, причем первая конструкция выполнена с возможностью ручного позиционирования пользователем по отношению к исследуемому объекту, а вторая конструкция - с возможностью регулирования пользователем таким образом, что размер и пропорции области поперечного сечения являются регулируемыми по отношению к исследуемому объекту. Текущее пространственное положение первой конструкции и текущие размер и пропорции области поперечного сечения являются детектируемыми измерительным устройством, при этом вторая конструкция предоставлена в качестве проекционного блока, проецирующего элементы рамки, указывающие размер и пропорции области поперечного сечения, причем проекционный блок предоставлен на устройстве планирования. Рентгенографическая система, содержит источник рентгеновского излучения, детектор рентгеновского излучения, механизированную опору для перемещения источника рентгеновского излучения и/или детектора рентгеновского излучения, измерительное устройство и блок управления. Способ позиционирования источника рентгеновского излучения и/или детектора рентгеновского излучения осуществляется посредством системы. Использование изобретений позволяет усовершенствовать пользовательский интерфейс для облегчения рентгенографического позиционирования. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Переносное ручное устройство (10) планирования для визуализации проецируемого рентгеновского излучения для медицинской рентгенографии, содержащее:

- первую конструкцию (12) для представления центральной оси (14) проецируемого рентгеновского излучения (16); и

- вторую конструкцию (18) для представления области поперечного сечения (20) проецируемого рентгеновского излучения;

причем первая конструкция выполнена с возможностью ручного позиционирования пользователем по отношению к исследуемому объекту;

причем вторая конструкция выполнена с возможностью регулирования пользователем таким образом, что размер и пропорции области поперечного сечения являются регулируемыми по отношению к исследуемому объекту;

причем текущее пространственное положение первой конструкции и текущие размер и пропорции области поперечного сечения являются детектируемыми измерительным устройством (22),

при этом вторая конструкция предоставлена в качестве проекционного блока (24), проецирующего элементы (26) рамки, указывающие размер и пропорции области поперечного сечения; причем проекционный блок предоставлен на устройстве планирования.

2. Устройство планирования по п. 1, в котором проекционный блок сформирован как одно целое с первой конструкцией.

3. Устройство планирования по п. 1 или 2, в котором проекционный блок содержит регулируемые настройки проекции так, чтобы проецируемые элементы рамки можно было адаптировать к разным размерам и/или разным пропорциям области поперечного сечения; причем текущие настройки проекции передаются на измерительное устройство.

4. Устройство планирования по п. 1 или 2, в котором проецируемые элементы рамки можно адаптировать к разным пропорциям области поперечного сечения; и при этом регулировка размера области поперечного сечения по отношению к объекту обеспечена регулировкой расстояния второй конструкции до объекта.

5. Устройство планирования по любому из пп. 1, 2 или 3, в котором вторая конструкция предоставлена в качестве регулируемой рамной конструкции (34), которую можно адаптировать к разным размерам и/или разным пропорциям области поперечного сечения.

6. Устройство планирования по любому из пп. 1, 2 или 3, в котором запускающий интерфейс (38) предоставлен для ввода команды пользователем для запуска процедуры определения позиционирования для детектирования текущего пространственного положения первой конструкции и размера и пропорций области поперечного сечения.

7. Устройство планирования по любому из пп. 1, 2 или 3, в котором первая конструкция является приводимой в действие для обеспечения второй функции, в которой она подвижна, для указания свободного пространства для перемещения источника рентгеновского излучения; и при этом перемещение является детектируемым измерительным устройством.

8. Рентгенографическая система (40), содержащая:

- источник (42) рентгеновского излучения;

- детектор (44) рентгеновского излучения;

- механизированную опору (46) для перемещения источника рентгеновского излучения и/или детектора рентгеновского излучения;

- измерительное устройство (48); и

- блок (50) управления;

причем ручное устройство (10) планирования по любому из предыдущих пунктов предоставлено для определения центральной оси и области поперечного сечения желаемого пучка рентгеновского излучения по отношению к исследуемому объекту;

причем измерительное устройство выполнено с возможностью детектирования данных текущего пространственного положения и информации текущих размера и пропорций устройства планирования, представляющих желаемый пучок рентгеновского излучения; и детектирования пространственного соотношения ручного устройства планирования с источником рентгеновского излучения и/или детектором рентгеновского излучения;

причем блок управления выполнен с возможностью вычисления целевого положения источника рентгеновского излучения для обеспечения желаемого пучка рентгеновского излучения; и

причем блок управления выполнен с возможностью приведения в действие механизированной опоры для помещения источника рентгеновского излучения и/или детектора рентгеновского излучения в положение, в котором желаемое рентгеновское излучение может обеспечиваться с возможностью детектирования.

9. Рентгенографическая система по п. 8, в которой текущие пространственное положение и ориентация источника рентгеновского излучения и/или детектора рентгеновского излучения являются детектируемыми измерительным устройством; и при этом блок управления вычисляет векторы перемещения для помещения источника рентгеновского излучения и/или детектора рентгеновского излучения в желаемое положение для этапа рентгеновского излучения.

10. Рентгенографическая система по п. 8 или 9, в которой источник рентгеновского излучения и/или детектор рентгеновского излучения, по меньшей мере, временно снабжены, по меньшей мере, одним датчиком для обеспечения данных текущего пространственного положения.

11. Рентгенографическая система по п. 10, в которой источник рентгеновского излучения и/или детектор рентгеновского излучения снабжены корпусом (56; 60), содержащим приемник (58; 62), и при этом устройство планирования выполнено с возможностью хранения в приемнике таким образом, что перемещение источника рентгеновского излучения и/или детектора рентгеновского излучения является отслеживаемым измерительным устройством.

12. Способ (100) позиционирования источника рентгеновского излучения и/или детектора рентгеновского излучения, содержащий этапы, на которых:

а) размещают (110) переносное ручное устройство планирования для визуализации проецируемого рентгеновского излучения для медицинской рентгенографии по любому из пп. 1-7 таким образом, что первая конструкция представляет центральную ось проецируемого пучка рентгеновского излучения;

b) регулируют (112) текущие размер и пропорции второй конструкции для представления области поперечного сечения проецируемого пучка рентгеновского излучения;

c) детектируют (114) текущее пространственное положение первой конструкции и текущие размер и пропорции области поперечного сечения; и

d) приводят в действие (116) механизированную опору для перемещения источника рентгеновского излучения и/или детектора рентгеновского излучения в положение так, что обеспечивается и детектируется проецируемое рентгеновское излучение.

13. Способ по п. 12, в котором дополнительно к этапу с) текущие пространственное положение и ориентация источника рентгеновского излучения и/или детектора рентгеновского излучения детектируют (118) измерительным устройством.