專利名稱：具有用于標(biāo)識空間中的平面的裝置的醫(yī)用成像設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種具有用于標(biāo)識空間中的平面的裝置的醫(yī)用成像設(shè)備。
背景技術(shù)：
用于標(biāo)識平面位置的裝置，常常在醫(yī)用成像設(shè)備中被使用或者與醫(yī)用成像設(shè)備結(jié)合使用，以便以借助于醫(yī)用成像設(shè)備獲得的病人身體的影像信息為基礎(chǔ)，對導(dǎo)入病人身體中的醫(yī)用儀器，例如穿刺針的例如位置和方向進(jìn)行標(biāo)示或者形象地說明。大多應(yīng)用兩個這樣的裝置，其中扇形光束平面的視覺上可見的相交線，一方面標(biāo)示了儀器的方向以及與病人體表的相交線的交點(diǎn)，另ー方面標(biāo)識了儀器的穿刺位置。
如從DE 102008013615A1中公知一種計(jì)算機(jī)X射線斷層造影儀，其包括兩個扇形激光器，借助于所述扇形激光器可以標(biāo)示醫(yī)用儀器的傳輸線路。將扇形激光器可調(diào)節(jié)地布設(shè)在計(jì)算機(jī)X射線斷層造影儀的門形機(jī)架上，以便可以標(biāo)識空間中不同的平面或者標(biāo)示空間中不同的傳輸線路。此外，在DE19501069A1中描述了ー種借助于兩個激射光瞄準(zhǔn)器來標(biāo)示穿刺針的傳輸線路的裝置，其中每個激射光瞄準(zhǔn)器發(fā)射ー種在平面上展開成扇形的激光束。兩個展開成扇形的激光束的顔色在此是不同的。激光束的交叉線，標(biāo)示了穿刺針的傳輸路徑。每個激光瞄準(zhǔn)器除了具有可繞第一軸旋轉(zhuǎn)的ニ極管激光器外，還具有可繞垂直于所述第一軸豎立的第二軸旋轉(zhuǎn)的可反射光的反射鏡，借助于所述反射鏡，可將ニ極管激光器的展開成扇形的激光束朝要求的方向反射。這種結(jié)構(gòu)，尤其兩根軸彼此之間的固定的位置，限制了在空間中產(chǎn)生標(biāo)識平面的可能性。在 Matischek, R. Laser, Grundlagen und Anwendungen, Facharbeit ausder Physik, Bundesgymnasium und Bundesgymnasium Bruck/Mur, Reifepruefung imHaupttermin1994/95, URL http://www. univie. ac. at/pluslucis/FBA/FBA95/Matischek/laserO. pdf 中，描述了ー種具有激光器和翻轉(zhuǎn)鏡式的偏轉(zhuǎn)單元的用于激光演示的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供ー種本文開頭所述類型的醫(yī)用成像設(shè)備，使得能夠提供盡可能地?cái)U(kuò)展對空間中的平面進(jìn)行標(biāo)識的可能性的前提條件。按照本發(fā)明，該技術(shù)問題通過ー種醫(yī)用成像設(shè)備加以解決，所述醫(yī)用成像設(shè)備具有至少ー個用于標(biāo)識空間中的平面的裝置，所述裝置具有發(fā)射扇形光束且可繞光源旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的光源以及可繞反射鏡旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)和包括反射平面且可反射扇形光束的反射鏡，其中所述反射鏡旋轉(zhuǎn)軸和反射平面的平面法線圍成一個大于0°且小于90°的夾角。因此，針對所述裝置提出，反射鏡旋轉(zhuǎn)軸與反射平面的平面法線互相傾斜，從而使得反射平面在繞反射鏡旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)吋，發(fā)生擺動，由此建立前提條件來擴(kuò)展可產(chǎn)生標(biāo)識平面的空間方向。
傾斜的反射鏡在與可繞光源旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的光源配合作用時，可使扇形的光束為了標(biāo)識空間中的某個平面而按要求偏轉(zhuǎn)或者反射，其中將所述光源的扇形光束朝反射鏡定向。另外，如果出現(xiàn)朝扇形光束方向的移動，則可以忽略不計(jì)，因?yàn)橐褬?biāo)識的或者待標(biāo)識的平面不會因此而發(fā)生改變。此外，如果出現(xiàn)其它由反射鏡而致的扇形光束的較小的旋轉(zhuǎn)，那么這種旋轉(zhuǎn)可以通過光源繞光源旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)加以抵消。醫(yī)用成像設(shè)備優(yōu)選具有兩個或者更多的上述的裝置，以便可以借助于兩個相交平面的標(biāo)識來標(biāo)示醫(yī)用儀器的傳輸線路。按照本發(fā)明的ー種方案，反射鏡旋轉(zhuǎn)軸與反射平面或者鏡面的平面法線相互圍成一個介于5°與25°之間，優(yōu)選為10°的夾角。如果夾角選取的較大，那么反射平面一般也 必須選取得較大，以便促使扇形光束發(fā)生反射，這當(dāng)然也取決于反射鏡和光源彼此之間的布設(shè)。按照本發(fā)明的ー種擴(kuò)展設(shè)計(jì)，將光源和反射鏡彼此之間定向成，使得反射鏡旋轉(zhuǎn)軸和光源旋轉(zhuǎn)軸處于ー個平面中且相互圍成ー個介于120°和160°之間的夾角。反射鏡旋轉(zhuǎn)軸和光源旋轉(zhuǎn)軸之間的夾角優(yōu)選為140°。按照本發(fā)明的另外ー種擴(kuò)展設(shè)計(jì)，所述光源是ー種激光光源，例如扇形激光器。本發(fā)明的方案規(guī)定，裝置具有使反射平面繞反射鏡旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的第一調(diào)節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及使光源繞光源旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的第二調(diào)節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)。按照本發(fā)明的一種實(shí)施形式，醫(yī)用成像設(shè)備是一種計(jì)算機(jī)X射線斷層造影儀。但是所述醫(yī)用成像設(shè)備也可以是C臂X射線設(shè)備、磁共振設(shè)備、SPECT (單光子發(fā)射斷層掃描)設(shè)備、PET(正電子發(fā)射斷層掃描)設(shè)備、超聲波設(shè)備或者由至少兩種上述設(shè)備組成的組合設(shè)備。在將醫(yī)用成像設(shè)備實(shí)施成計(jì)算機(jī)X射線斷層造影儀的情況下，該醫(yī)用成像設(shè)備包括固定的部分以及可繞系統(tǒng)軸線回轉(zhuǎn)的部分，其中將至少兩個上述的裝置布設(shè)在所述固定的部分上，并且其中所述至少兩個裝置的兩個扇形光束，至少為了標(biāo)識醫(yī)用儀器的傳輸線路而相交。


本發(fā)明的實(shí)施例表示在附著的示意圖中。其中圖I表示用于標(biāo)識空間中的平面的裝置的原理圖，圖2表示用于標(biāo)識空間中的平面的裝置的具體實(shí)施形式以及圖3表示具有四個按照圖2的裝置的計(jì)算機(jī)X射線斷層造影儀。
具體實(shí)施例方式在所有圖中，相同的或者功能相同的元件一律設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。圖中的視圖是示意性的，所以不是絕對按比例的。接下來不失一般性地只對被認(rèn)為對于理解本發(fā)明是必需的裝置和計(jì)算機(jī)X射線斷層造影儀加以探討。圖I表示裝置I的原理圖，所述裝置I具有發(fā)射扇形光束3的光源2以及光源旋轉(zhuǎn)軸4。所述光源2在本發(fā)明的實(shí)施例中是ー種扇形激光器。所述扇形激光器可繞光源旋轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)(參閱雙向箭頭a)。
給扇形激光器對應(yīng)配設(shè)ー種具有可反射光的反射平面6的反射鏡5。所述反射鏡5可繞反射鏡旋轉(zhuǎn)軸7旋轉(zhuǎn)(參閱雙向箭頭b)。按照本發(fā)明，反射鏡5朝反射鏡旋轉(zhuǎn)軸7傾斜，從而使得反射鏡5在繞反射鏡旋轉(zhuǎn)軸7旋轉(zhuǎn)時發(fā)生擺動。反射平面6的平面法線8與反射鏡旋轉(zhuǎn)軸7相交而成的傾斜角a，被表示在圖I中且通常介于5°和25°之間。在圖I中，反射鏡5被固定地布設(shè)在ー種可旋轉(zhuǎn)的桿體9上，反射鏡旋轉(zhuǎn)軸7被繪制在所述桿體9中。將扇形激光器和反射鏡5彼此之間布設(shè)成,使得借助于扇形激光器繞光源旋轉(zhuǎn)軸4的旋轉(zhuǎn)以及借助于反射鏡5繞反射鏡旋轉(zhuǎn)軸7的旋轉(zhuǎn)，使從所述扇形激光器出發(fā)且在反射平面6上被反射的扇形光束3或者光扇，能夠按照扇形激光器和反射鏡5相互之間的設(shè)置或者旋轉(zhuǎn)設(shè)置，對空間中的，尤其所要求空間區(qū)域中的大量的平面進(jìn)行標(biāo)識。如果只需要有限地側(cè)向偏轉(zhuǎn)激光扇就能對大量的平面進(jìn)行標(biāo)識，則這種布局是尤其有利的。在成像設(shè)備中通常是這種情況，因?yàn)椴槐鼗蛘卟豁殞φ麄€空間的平面，而只要或者只需對某個工作空間的平面進(jìn)行標(biāo)識。
在圖2中示出圖I中的裝置的ー種具體實(shí)施形式，這種實(shí)施形式例如在圖3中示出的計(jì)算機(jī)X射線斷層造影儀中，被用于標(biāo)識所述計(jì)算機(jī)X射線斷層造影儀的工作空間的平面。在圖2中示出的本發(fā)明的實(shí)施例中，將扇形激光器和反射鏡5布設(shè)在共同的支架10上。所述扇形激光器通過ー種固定在支架10上的激光器安裝裝置11，保持或者處于可繞光源旋轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在扇形激光器的背面，給所述扇形激光器對應(yīng)配設(shè)ー種相宜地旋轉(zhuǎn)扇形激光器的調(diào)節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)12。反射鏡5利用其桿體9借助于ー種固定干支架10上的反射鏡安裝裝置13，保持或者處于可繞反射鏡旋轉(zhuǎn)軸7旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在其背面，給反射鏡5或者其桿體9也對應(yīng)配設(shè)ー種相宜地旋轉(zhuǎn)反射鏡5的調(diào)節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)14。所述調(diào)節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)可以例如是電伺服電動機(jī)。在圖2中示出的本發(fā)明的實(shí)施例中，反射平面6的平面法線8相對于反射鏡旋轉(zhuǎn)軸7的傾斜角a，約為10°。扇形激光器和反射鏡5在圖2中示出的本發(fā)明的實(shí)施例中，被這樣布設(shè)在支架10上，即，光源旋轉(zhuǎn)軸4和反射鏡旋轉(zhuǎn)軸7處于ー個平面中。此外，可以將扇形激光器這樣布設(shè)在支架10上，即，使得其光源旋轉(zhuǎn)軸4與在圖2中示出的垂直地在圖紙平面上豎立的平面E圍成約15° (夾角P)。將反射鏡5這樣布設(shè)在支架10上，S卩，使得其反射鏡旋轉(zhuǎn)軸7與在圖2中示出的垂直地在圖紙平面上豎立的平面E圍成約25° (夾角Y)。光源旋轉(zhuǎn)軸4與反射鏡旋轉(zhuǎn)軸7因而圍成ー個約140°的夾角O，其中光源旋轉(zhuǎn)軸4和反射鏡旋轉(zhuǎn)軸7的交點(diǎn)S，大約位于圓盤形的反射鏡5或者圓盤形的鏡面6的中心M。如上所述，在圖2中示出的裝置，被設(shè)計(jì)用于在圖3中示出的計(jì)算機(jī)X射線造影儀30。所述計(jì)算機(jī)X射線斷層造影儀30包括門形機(jī)架31，所述門形機(jī)架31具有固定的部分32和可繞系統(tǒng)軸線33回轉(zhuǎn)的部分34。所述可回轉(zhuǎn)的部分34在本發(fā)明的實(shí)施例中具有X射線系統(tǒng)，所述X射線系統(tǒng)包括彼此相對置地布設(shè)在可回轉(zhuǎn)的部分34上的X射線源35和X射線檢測器36。當(dāng)計(jì)算機(jī)X射線斷層造影儀30工作吋，X射線37從X射線源35朝X射線檢測器36的方向出發(fā)，透射被測對象且以測量數(shù)據(jù)或者測量信號的方式被X射線檢測器36加以檢測。
此外，計(jì)算機(jī)X射線斷層造影儀30還具有供待檢查的病人P躺下的病床38。所述病床38包括病床基座39，在所述病床基座39上布設(shè)著設(shè)計(jì)供病人P真正躺下的病人臥板40。將所述病人臥板40沿系統(tǒng)軸線33的方向相對于病床基座39調(diào)節(jié)成，使得可以將它與病人P —起導(dǎo)入門形機(jī)架31的孔ロ 41中，以便例如在螺旋掃描機(jī)中拍攝病人P的2D-X射線投影。對借助于X射線系統(tǒng)獲得的2D-X射線投影的計(jì)算處理或者以2D-X射線投影的測量數(shù)據(jù)或者測量信號為基礎(chǔ)的對層析影像、3D影像或者3D數(shù)據(jù)組的再現(xiàn)重建，借助于計(jì)算機(jī)X射線斷層造影儀30的影像計(jì)算機(jī)42實(shí)現(xiàn)，所述層析影像或者3D影像可在顯示裝置43上顯示。為了能夠在借助于計(jì)算機(jī)X射線斷層造影儀30獲得的影像信息的支持下，為給病人進(jìn)行介入手術(shù)的醫(yī)用儀器標(biāo)示傳輸線路，對孔ロ 41前的空間或者工作空間中的平面進(jìn)行標(biāo)識，在本發(fā)明的實(shí)施例中，在門形機(jī)架31的固定部分32的正面的門形機(jī)架31的上半部分空間上，分布地設(shè)置四個如結(jié)合圖2加以說明的裝置I。兩個相鄰的裝置I相對于系統(tǒng) 軸線33圍成約60°的夾角。將裝置I布設(shè)成，使得不進(jìn)行裝置I相互之間的調(diào)節(jié)，就能夠?yàn)榱藰?biāo)示傳輸線路而按要求對孔ロ 41前的工作空間中的平面進(jìn)行標(biāo)識。為此，先根據(jù)由病人P產(chǎn)生的且顯示在顯示裝置43上的層析影像，確定醫(yī)用儀器，例如穿刺針的穿刺位置以及在例如由醫(yī)生制定的手術(shù)計(jì)劃的進(jìn)程中醫(yī)用儀器的空間方位，從而使這些信息可供影像計(jì)算器42支配。所述影像計(jì)算器42或者計(jì)算機(jī)X射線斷層造影儀30的其它的控制計(jì)算器44，其中涉及穿刺位置以及穿刺針的方位或者傳輸方向的信息隨時可供所述其它的控制計(jì)算器44使用，現(xiàn)在可以在考慮到當(dāng)拍攝2D-X射線投影時病人或者安置病人的病人臥板40的位置以及在考慮到裝置I在門形機(jī)架31上公知的安裝位置的情況下，對至少兩個裝置1，尤其其用于扇形激光器和反射鏡的調(diào)節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，使得能夠產(chǎn)生兩個待標(biāo)識的平面，所述兩個待標(biāo)識平面的相交線標(biāo)示穿刺針的傳輸方向。此外，還可以在考慮到裝置I在門形機(jī)架31上公知的安裝位置的情況下，將安置病人的病人臥板40從孔ロ 41中駛出到下列程度，即，使相交線保持在病人P待治療的身體區(qū)域并且尤其標(biāo)示穿刺位置。還可以與本發(fā)明的上述實(shí)施例不同地將裝置I可調(diào)節(jié)地布設(shè)在門形機(jī)架31上。在這種情況下，一般在門形機(jī)架31上布設(shè)兩個裝置I來標(biāo)識平面的位置已足夠。此外，還可以將裝置I集成到門形機(jī)架中或者布設(shè)在托架或者支架式的門形機(jī)架的伸出部分上。如果將裝置I集成到門形機(jī)架31中，則必須在每個裝置I的區(qū)域中開設(shè)至少ー個窗ロ，裝置的光扇可以通過所述窗ロ從門形機(jī)架31中射出。另外，上述結(jié)合裝置I的結(jié)構(gòu)或者裝置I在計(jì)算機(jī)X射線斷層造影儀的門形機(jī)架上的布局而列舉的夾角，只能作為范例加以理解，也可以依照空間的實(shí)際情況和要求而與之不同。
權(quán)利要求
1.ー種醫(yī)用成像設(shè)備(30)，具有至少ー個用于標(biāo)識空間中的平面的裝置(1)，所述裝置(I)具有發(fā)射扇形光束(3)且可繞光源旋轉(zhuǎn)軸(4)旋轉(zhuǎn)的光源(2)以及可繞反射鏡旋轉(zhuǎn)軸(7)旋轉(zhuǎn)的包括反射平面(6)且可反射扇形光束(3)的反射鏡(5)，其中所述反射鏡旋轉(zhuǎn)軸(7)和反射平面(6)的平面法線⑶圍成ー個大于0°且小于90°的夾角(a)。
2.按照權(quán)利要求I所述的醫(yī)用成像設(shè)備(30)，其中反射鏡旋轉(zhuǎn)軸(7)和反射平面(6)的平面法線⑶圍成ー個介于5°和25°之間的夾角(α)。
3.按照權(quán)利要求I或2中任一項(xiàng)所述的醫(yī)用成像設(shè)備(30)，其中反射鏡旋轉(zhuǎn)軸(7)和光源旋轉(zhuǎn)軸(4)處于ー個平面中且圍成一個介于120°和160°之間的夾角(δ)。
4.按照權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的醫(yī)用成像設(shè) 備(30)，其中光源(2)是ー種激光光源。
5.按照權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的醫(yī)用成像設(shè)備(30)，具有使反射平面(6)繞反射鏡旋轉(zhuǎn)軸(7)旋轉(zhuǎn)的第一調(diào)節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)(14)。
6.按照權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的醫(yī)用成像設(shè)備(30)，具有使光源(2)繞光源旋轉(zhuǎn)軸(4)旋轉(zhuǎn)的第二調(diào)節(jié)驅(qū)動機(jī)構(gòu)(12)。
7.按照權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的醫(yī)用成像設(shè)備(30)，是ー種計(jì)算機(jī)X射線斷層造 影儀。
8.按照權(quán)利要求7所述的醫(yī)用成像設(shè)備(30)，包括固定的部分(32)以及可繞系統(tǒng)軸線(33)回轉(zhuǎn)的部分(34)，其中將至少兩個裝置(I)布設(shè)在所述固定的部分(32)上，同吋，所述至少兩個裝置(I)的兩個扇形的光束(3)，至少為了標(biāo)示醫(yī)用儀器的傳輸線路而相交。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種醫(yī)用成像設(shè)備(30)，其具有至少一個用于標(biāo)識空間中的平面的裝置(1)，所述裝置(1)具有發(fā)射扇形光束且可繞光源旋轉(zhuǎn)軸(4)旋轉(zhuǎn)的光源(2)以及可繞反射鏡旋轉(zhuǎn)軸(7)旋轉(zhuǎn)的包括反射平面(6)且可反射扇形光束(3)的反射鏡(5)，其中所述反射鏡旋轉(zhuǎn)軸(7)和反射平面(6)的平面法線(8)圍成一個大于0°且小于90°的夾角(α)。
文檔編號A61B6/00GK102648871SQ201210043910
公開日2012年8月29日 申請日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者T.漢尼曼 申請人:西門子公司