[发明专利]包括优选可旋转地安置在机器人臂上的C臂的X射线设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括优选可围绕旋转轴线旋转地安置在机器人臂上的 C臂的X射线设备，在该C臂上布设射线源和射线探测器，它们相互之间 的距离可借助于升降装置来改变，借助于该升降装置可使射线接收器相对 于射线源纵向移动或使射线源相对于射线接收器纵向移动。

背景技术

在已知的X射线设备中C臂通过旋转导引装置可围绕着通常水平轴线 旋转地布设在多数情况下竖立在地面上的支架上。在旋转导引装置中C臂 可沿其弧形的导轨围绕中心旋转。首先在C臂以较大的速度沿旋转导引装 置移动的一些应用中，必须要采用特别轻的C臂，以便达到尽可能好的动 力学特性。在此例举血管造影-X射线设备。基于此原因通常采用由挤压型 材构成的C臂，该挤压型材的横截面基本上为矩形空心断面。

代替地面支架和通过(用于使元件为C臂运动和定位实现必要的运动 自由度的)旋转导引装置连接所述C臂，已公知，将C臂布设在具有机器 人臂和相应控制装置的工业机器人上。在这样的设计中通过机器人的六个 运动轴确保所需要的自由度。在此情况下C臂直接旋转地安置在机器人臂 上。

在已知的X射线设备中，射线源和射线探测器之间的距离、亦即胶片- 焦点-距离可借助于升降装置改变。射线接收器通常沿中心射线直线运动。 在这种情况下升降装置直接与射线接收器相邻地处于C臂的端部。这种设 计的缺点是，由此C臂伸出得更远，因为升降装置为了实现希望的升程沿 径向看要相对远地向外延伸。这有时会限制C臂的运动性，因为由于可能 碰到伸出的升降装置而使有些位置不能驶到。最终C臂的由在那里设置而 得到的重心也不是绝对理想的。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种X射线设备，其中采用 的C臂尽管布设了升降装置，但是伸出较少。

为了解决上述技术问题，按照本发明在本文开头所述类型的X射线设 备中，所述C臂由两个可借助于升降装置相互相对运动的臂段组成，其中 在一个臂段上布设射线源而在另一个臂段上布设射线接收器。

在按照本发明的X射线设备中，采用C臂的两件式的设计结构。这种 优选可从侧面进入的空心C臂的两个臂段可借助于布设在C臂内部的升降 装置相互相对运动。也就是说，按照本发明的C臂能够实现将升降装置布 设在两个臂段的连接点区域内，优选布设在优选机器人臂上的与C臂旋转 轴支座相邻的区域内，从而可以使尽可能靠近旋转轴线的重心最优化，这 对于进一步改善运动特性是有利的。在承载射线接收器的C臂端部处的重 量不再相当大的部分取决于升降装置，而是仅仅取决于位于那里的射线接 收器，为此将在优选采用空心臂段情况下集成在C臂内部的升降装置布设 在例如机器人臂上所述臂段的旋转连接点处。C臂在射线探测器的区域内也 不再侧向挑出，确切地说，其形状基本上由臂段本身的几何形状决定。

所述C臂本身相宜地通过一个臂段旋转地支撑，而另一个臂段在所述 臂段上或在该臂段中导引移动。因此不需要采用附加的昂贵的定位或固定 机构，确切地说，其中一个C臂段直接固定在机器人臂上，该C臂段就升 降运动而言是位置固定的而另一个C臂段相对于该臂段而言可借助于升降 装置移动。为此在该臂段上设有相应的固定措施。另一个臂段在该第一臂 段上或在该第一臂段中直线地导引移动，由此可以通过升降装置相对于该 第一臂段直线运动，从而使射线源相对于射线探测器直线运动。为了实现 直线导引优选在位置固定的臂段上设有导轨，相应的另一个臂段的导向段 在这些导轨上移动。

所述升降装置相宜地包括驱动电机和可通过该驱动电机操纵的升降机 构，其中视驱动电机及升降机构的设计情况在该驱动电机之后连接加速或 减速传动装置。

所述升降机构可以包括通过所述驱动电机或其后连接的传动装置驱动 的固定的齿轮和布设在所述运动的臂段上且与该齿轮啮合的齿条。与之不 同地，所述升降机构也可以具有通过所述驱动电机驱动的固定的丝杠，至 少一个与所述运动的臂段连接的螺母在该丝杠上移动。这些所列举的不同 的机构设计方案也不是定案，可以设想任意的既结构小又能具有足够升程 的机构设计方案，小结构能够优选地集成到臂内部。

与采用纯粹的机械式升降装置不同，也可以设想，在采用可电动、液 压或气动操纵的从动缸的情况下设计这样一种升降装置，其中从动缸与所 述两个臂段连接。