具有多个x射线设备的x射线装置和用于运行其的方法

文档序号:1511890 发布日期:2020-02-11 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 具有多个x射线设备的x射线装置和用于运行其的方法 (X-ray device with a plurality of X-ray systems and method for operating the same ) 是由 N.皮克特 C.德雷斯勒 M.比特纳 于 2019-07-25 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种X射线装置,包括至少两个X射线设备,其分别具有控制设备和带有X射线发射器和X射线探测器的拍摄装置,其中X射线设备中的至少一个是移动X射线设备,其具有移动的、支承拍摄装置的支承体,其中,X射线设备分别具有通信接口,用于在X射线设备的控制设备之间和/或在属于X射线装置的中间设备与X射线设备的所有控制设备之间建立通信连接,中间设备本身具有控制设备和至少一个通信接口,其中至少一个移动X射线设备中的至少一个的控制设备被设计为,用于根据经由通信连接从另外的控制设备获得的控制数据来控制相应的X射线设备的图像拍摄运行和/或用于经由通信连接将至少一个拍摄的图像数据组传输到至少一个另外的控制设备。(The invention relates to an X-ray apparatus comprising at least two X-ray devices, each of which has a control device and a camera with an X-ray emitter and an X-ray detector, wherein at least one of the X-ray devices is a mobile X-ray device having a mobile support body supporting the camera, wherein the X-ray devices each have a communication interface for establishing a communication link between the control devices of the X-ray devices and/or between an intermediate device belonging to the X-ray apparatus and all control devices of the X-ray devices, the intermediate device itself having a control device and at least one communication interface, wherein the control device of at least one of the at least one mobile X-ray devices is designed for controlling an image recording operation of the respective X-ray device as a function of control data obtained via the communication link from a further control device and/or for transmitting at least one recorded image data set via the communication link To at least one further control device.)

具有多个X射线设备的X射线装置和用于运行其的方法

技术领域

本发明涉及一种X射线装置,其包括至少两个X射线设备,其分别具有控制设备和带有X射线发射器和X射线探测器的拍摄装置,其中X射线设备中的至少一个是移动X射线设备,其具有移动的、支承拍摄装置的支承体。此外,本发明还涉及一种用于运行这种X射线装置的方法。

背景技术

除了固定安装的X射线设备,在现有技术中已经提出移动X射线设备,例如所谓的移动C形臂,其因此具有配备有活动性设备、例如轮子的支承体,并且由此可以在房间中***和定位。这种移动X射线设备在其性能方面正在越来越接近在2D成像以及在3D成像中固定安装的X射线设备,并且如今还可以将这种移动X射线设备(特别是当活动性设备与驱动设备相关联时)设计为自行驶的,从而可以以较高的精度驶近患者台等,或者还可以实现高可靠性的再定位。这种移动X射线设备的主要优点在于增加的灵活性,因为移动X射线设备在需要时可以移动出房间和/或可以置于较少干扰的位置,这对于在患者上实施的检查和/或手术是特别有用的。

对于固定安装的X射线设备,例如具有一个或两个固定安装的C形臂的血管造影系统,规定了针对特定应用的空间使用。特别地,在使用固定安装的双平面X射线设备的情况下在以两个拍摄装置中的仅一个运行时(单平面运行),即使将不需要的拍摄装置及其C形臂定位在停放位置,仍不能将该拍摄装置完全从临床区域完全移除,从而会妨碍工作人员在检查或治疗室中的工作。在现有技术中也已经提出,将固定安装的双平面血管造影X射线设备与所谓的滑动机架CT设备组合,其中患者台被设计为可旋转90°,以便在这些模态之间进行切换。这是必要的,因为固定安装在地面上的双平面血管造影X射线设备的C形臂不能移出患者轴线,从而滑动机架CT-X射线设备必须相对于双平面血管造影X射线设备旋转90°进行定位。滑动机架CT-X射线设备的特征在于,机架是可在轨道上引导地运动的,例如可在两个相邻的房间之间运动。

因此,特别是在双平面X射线设备的情况下给出了增加的空间需求,这另外在组合的双平面血管造影CT设备中导致不舒适的工作流程。

然而,还必须指出的是,以不同拍摄几何特征同时成像(多平面成像)除了在诊断血管造影中还在许多应用领域中有用,尤其还在对患者的图像引导的微创手术中有用。例如可以从不同的角度、也就是特别是不同的投影角度来监控椎弓根螺钉在脊柱的进展、针头在肺/肝中的进展、导管在心脏/脑中的前进运动等,以避免错误定位和/或甚至损伤敏感的解剖结构。

如已经提到的,固定安装的双平面血管造影X射线设备(其特别是具有两个C形臂,每个C形臂分别具有相关联的拍摄装置)在现有技术中已经公知并广泛使用。然而,已经表明,尤其在要节省或必须节省其成本的情况下,基于已经成为已知的移动X射线设备,还要力求如下解决方案,在该解决方案中使用两个独立的具有C形臂的移动X射线设备并且手动地作为双平面系统进行使用。然而,当例如具有在其上设置的拍摄装置的C形臂要共同地以相同的角速度和相同的方向旋转时,则在此会出现大的问题。在此,通常使用两个人员,他们响应于口头命令以相同的速度运动C形臂。人的交互带来了迭代的校正步骤,并且不保证完美垂直的视图或45°的固定角度差。然而,大量的校正步骤带来了更高的辐射剂量、增加的造影剂使用、增加拍摄持续时间和额外的人员要求。

原则上,还可以仅使用单个的具有拍摄装置的C形臂,其中该C形臂与拍摄装置一起必须在至少两个不同的位置和角度之间运动。这种替换方案是非常麻烦的,要消耗大量的时间并且也是危险的,因为该运动必须围绕患者进行,而患者覆盖有无菌罩并且与另外的设备连接,例如呼吸设备、显微镜、内窥镜、导航系统等。由于必须经常执行前后定位和侧向定位,所以会形成巨大的开销,其中医生在每个程序中执行其超过一次至两次是不现实的,即使是直接影响误差率。

如果所使用的固定和/或移动X射线设备具有附加的所谓“监视器车”,在该监视器车上例如可以设置用于相应的X射线设备的显示设备和操作设备,则会产生在本文中形成的另外的问题。尽管检查室和/或治疗室内的空间本来就很狭小,在使用多个X射线设备的情况下仍需要多个这种监视器车。

发明内容

因此,本发明要解决的技术问题是,简化移动X射线设备在具有至少两个X射线设备的X射线装置中的使用。

该技术问题通过具有本发明的特征的X射线装置和具有本发明的特征的、用于运行这种X射线装置的方法来解决。本发明还给出有利的设计方案。

在开头提到类型的X射线装置中,根据本发明特别规定,X射线设备分别具有通信接口,用于在X射线设备的控制设备之间和/或在属于X射线装置的中间设备(其本身具有控制设备和至少一个通信接口)与X射线设备的所有控制设备之间建立通信连接,其中至少一个移动X射线设备中的至少一个移动X射线设备的控制设备被设计为,用于根据经由通信连接从另外的控制设备获得的控制数据来控制相应的X射线设备的图像拍摄运行和/或用于经由通信连接将至少一个拍摄的图像数据组传输到至少一个另外的控制设备。

相应地,用于运行这种X射线装置的方法规定,分别借助X射线设备的通信接口在X射线设备的控制设备之间和/或在属于X射线装置的中间设备(其本身具有控制设备和至少一个通信接口)与X射线设备的所有控制设备之间建立通信连接,其中至少一个移动X射线设备中的至少一个移动X射线设备的控制设备根据经由通信连接从另外的控制设备获得的控制数据来控制相应的X射线设备的图像拍摄运行,和/或经由通信连接将至少一个拍摄的图像数据组传输到至少一个另外的控制设备。

因此,本发明通常涉及一种X射线装置,在该X射线装置中针对共同的目的应当使用至少两个、特别是正好两个X射线设备,其中这些X射线设备中的至少一个被设计为移动的,这意味着,特别是具有活动性设备(例如包括轮子),该活动性设备允许移动X射线设备在房间(在该房间中要使用X射线设备)内以及必要时在房间外借助相应的驱动设备实现自动运动和/或手动运动。在此还要指出的是,下面经常会以在X射线装置中有正好两个X射线设备的例子来解释本发明,但是这不是限制性的,因为借助本发明可以明显地简化三个或更多个X射线设备的共同作用,尤其是针对共同的成像任务。

因此,本发明的基本思路是,设置通信接口,该通信接口允许X射线设备的控制设备直接或间接地与彼此进行通信和/或与特别是中间设备的中央控制装置、例如监视器车进行通信。这特别是可以实现对至少一个移动X射线设备的“遥控”,也就是特别是通过经由通信连接发送控制数据来建立特定的图像拍摄运行和/或收集图像拍摄运行的结果,用于与另外的X射线设备在共同的位置处的结果一起进行处理。最终,设置通信接口并且因此设置至少一个通信连接,允许将多个X射线设备理解为共同的、至少部分组合的X射线仪器,这以各种不同的方式(下面会更详细地说明)明显简化了这种组合X射线装置的使用并且产生进一步的优点。在此,在简单的、两个X射线设备的情况下,例如产生如下配置,在该配置中两个移动X射线设备或者一个移动和一个固定安装的X射线设备直接经由通信连接彼此进行通信,以便由此协调图像拍摄运行和/或图像数据的分析/显示。在另外的实现变形方案中还可以规定,X射线设备并不直接,而是经由另外的设备、特别是在其上登录了两个X射线设备的网络和/或医院系统和/或诊疗系统进行通信。这种网络和/或系统已经可以被理解为中间设备或者包括中间设备;然而,一个实现变形方案还规定,使用特别是同样移动的、本地的中间设备,例如具有显示设备和操作设备的单个监视器车,该监视器车可以从中央来控制两个X射线设备,而不需要另外的中间设备(具体为监视器车)。

优选地,通信接口被设计用于至少部分地进行无线通信。在此,在本发明的范围中使用基本上已知的无线通信技术,例如因此根据蓝牙标准和/或WLAN标准建立通信连接。由于相应的无线通信技术广为人知,所以在此不再详述。然而,在本发明的范围中原则上还可以想到设置有线的通信连接,即例如在具有相应的接头的相应的通信接口之间设置数据通信电缆。在此,还可以使用至少部分有线的通信。例如有意义的可以是,通常无线地进行通信,但是至少暂时针对同步任务使用电缆。

此外,作为X射线设备在本发明中优选使用具有C形臂的X射线设备,在该C形臂的端部相对地布置拍摄装置的X射线发射器和X射线探测器。因此,在至少一个移动X射线设备中可以规定,用于拍摄装置的支承体包括C形臂。然后,移动X射线设备也可以被称为“移动C形臂”。然而,作为X射线设备中的一个,还可以设置其它类型的X射线设备,例如下面还会更详细地说明的、所谓滑动机架CT设备。

一般而言,经由通信连接可以将X射线设备彼此耦合,从而特别是形成同步的多平面成像系统作为X射线仪器。在此,一方面可以实现,中央地经由单个操作设备来中央地操作至少两个X射线设备,这就是为什么特别是还可以禁用另外的X射线设备的操作设备。通过至少一个通信连接可以实现X射线设备的协调运行,这涉及图像拍摄运行和图像处理运行/显示运行。这极大地减小了X射线装置中的出错率并且有利于高质量的结果。此外,还实现了显著的工作流程简化。如果多个X射线设备具有用于再现所拍摄的图像数据组的显示设备,则可以基于通信连接使用相应的显示设备,以显示另外的至少一个X射线设备的图像数据组,从而特别是在精巧放置X射线设备的情况下可以观察例如从用于安置患者的患者台两侧拍摄的所有X射线设备的图像数据组,这进一步提高了所提出的设计方案的人体工程学。

该设计方案的另外的基本优点在于,移动X射线设备一方面由于自身的控制设备还可以独立于其余的至少一个X射线设备地使用,然而另一方面,其关于X射线装置是可选的,因此可以在需要时添加,并且可以在不需要其时节省空间地移除。这意味着,例如可以想到具有两个X射线设备的设计方案,这两个X射线设备一方面可以分开地在两个患者台处/在两个房间中使用,然而在很少出现的、需要多平面成像的情况下,通过X射线设备共同地在患者台处被联合并且构建至少一个通信连接,可以将这两个X射线设备彼此耦合。以这种方式提供了高度灵活且经济高效的解决方案。

如果针对多个特别是移动X射线设备使用同样移动的中间设备、例如监视器车,则因此存在如下可能性:将两个或多个X射线设备,而不是仅一个X射线设备连接到这种中间设备、特别是监视器车。在房间中只需要一个这种中间设备;此外,用户特别是仅需要单个的操作元件、例如脚踏开关。空间节省原则上导致检查室和/或治疗室中的更流畅的流程,从而节省了时间。缺省的中间设备、特别是缺省的监视器车降低了被电缆绊倒的风险。由于在监视器车的情况下仅需要唯一一个显示设备,因此用户不需要考虑,在哪里显示了他刚刚拍摄的X射线图像数据组。这可以实现集中的工作。特别是在这种情况下,如果要使用有线的通信连接,则作为通信接口可以设置到中间设备、特别是监视器车的至少两个相应的接头,例如两个连接插座。

为了提高可靠性可以规定,控制设备中的至少一个在构建通信连接时被设计为用于认证至少一个通信伙伴,特别是在用户参与的情况下。以这种方式,可以避免误用和未授权的使用或者在不是设置用于耦合的X射线设备之间的耦合。例如,认证可以包括在用户侧输入PIN。当然,附加地或替换地,还可以使用现有技术中基本已知的另外的认证方法。

在本发明的特别有利的设计方案中可以规定,设计为主控器的或者在用户侧地和/或自动地确定为主控器的控制设备被设计为用于协调控制整个X射线装置。这意味着,如果没有提供(例如以中间设备的控制设备的形式的)本来中央的控制实体,则控制设备可以被确定为主控设备,以执行对X射线设备的中央协调控制。然后可以将另外的控制设备理解为受控设备。如果X射线设备是固定安装的X射线设备,则将其控制设备优选自动地或者规定地作为主控设备使用。在此,主控设备分级地在受控设备上级布置,如基本上已知的那样,并且特别优选地提供控制数据,用于所有X射线设备的图像拍摄运行和/或用于针对所有X射线设备的图像数据组的图像处理。例如,在没有提供控制设备特别是作为主控设备的情况下,如果存在两个平等的移动X射线设备,则可以由用户分配和/或自动(例如随机地)分配主控设备的角色。在此,优选在用户侧进行选择,因为可以选择关于操作更好定位的X射线设备中的一个。

如果使用主控设备,则当主控设备与其中一个X射线设备相关联或属于其中一个X射线设备,并且该X射线设备具有操作设备和显示设备时,可以合适地规定,至少暂时禁用另外的X射线设备的操作设备和/或显示设备。这意味着,用户侧的操作还可以规定,特别强调属于主控设备或者与主控设备相关联的X射线设备,从而已经尽可能预先避免操作混乱等。

X射线设备的协调控制尤其还可以包括决定性地、相互配合地选择至少一个拍摄参数,分别用于在其拍摄运行中要协调的X射线设备。例如,设计为主控器的控制设备可以被设计为用于为X射线设备选择不同的X射线谱,这些X射线设备的图像数据组应当共同进行分析。以这种方式,例如可以灵巧地实现多能量成像、特别是双能量成像。不同的拍摄参数在共同的图像拍摄运行中的关联性的另一个示例是,房间中要覆盖的不同区域的要使用的拍摄几何特征与X射线设备的关联性。例如,在使用两个C形臂时,这些C形臂中的每个可以扫过要使用的投射角度的一部分。

在这点上还要注意,如果在不同X射线设备的控制设备之间执行相应的协商方法,则不一定需要用于这种协调运行的主控设备。

在本发明的特别优选的设计方案中可以规定,借助相应的控制设备将拍摄装置与用于设置不同拍摄几何特征的可控的调节设备相关联,其中,用作主控器的控制设备被设计为用于运动耦合地控制至少两个X射线设备中的至少两个的调节设备。这具体意味着,不属于主控设备的X射线设备的调节设备经由通信连接将控制数据传输到与调节设备所属的X射线设备相关联的控制设备,该控制设备执行控制数据以控制调节设备。以这种方式,在本发明的范围中实现了拍摄装置彼此的运动耦合,在可以使用具有C形臂的X射线设备的情况下,这是特别优选的。由此,例如可以规定,用作主控器的控制设备被设计为,用于保持在耦合调节的拍摄装置的取向之间的至少一个恒定角度。

在此还要再次强调,这种耦合运行的先决条件是调节设备,其可以实现至少部分自动地设置拍摄几何特征。在具体的设计方案中,例如可以使用两个X射线设备,每个X射线设备分别具有支承拍摄装置的C形臂,其中首先将C形臂可旋转地布置在共同的平面中,但是彼此之间具有预定的角度偏差,从而相应的图像也以相应的投影角度差作为具体不同的拍摄几何特征进行拍摄。这种相对角度的设置,尤其是当可以调用一种具有明确参考的绝对设置和/或形成其他方式的配准时,还可以自动进行设置。在任何情况下,至少C形臂的当前角位置可以经由通信连接进行交换是合适的。现在,例如如果在X射线设备的运动耦合的情况下和/或在耦合之后直接有针对性地设置之后,拍摄装置具有特定的角度差,例如90°,则无论C形臂中的一个多强地旋转,该差都保持恒定。例如如果X射线设备中的第一个的C形臂旋转了25°,则另外的X射线设备的C形臂也同时自动旋转了25°。

该角度耦合(或一般为运动耦合)对于可以借助调节设备围绕不同轴线旋转的C形臂可以合适地适用于这些可能的所有旋转轴线。因此,例如可以想到,角度耦合可以适用于LAO/RAO旋转和CRA/CAU旋转。以这种方式可以实现耦合C形臂的球形同步运动,其中至少一个C形臂属于移动X射线设备。在该实施例中,关于恒定保持不同拍摄装置之间的角度差的运动耦合是本发明的最常见的情况。然而,通常关于属于两个不同X射线设备的C形臂和其耦合的示例可以说,可以以简单的方式由原则上独立的X射线设备实现如其在固定安装的双平面X射线设备中给出的功能,但是其中只有当实际上在那里需要移动X射线设备时,移动X射线设备必须在场才能获得很大的灵活性。

在此还要注意的是,在X射线设备中的仅一个具有必要的调节设备的替换设计方案中,还可以想到,针对至少两个耦合地要调节的拍摄装置,用于测量拍摄装置的手动调节的测量设备与拍摄装置中的一个相关联,并且其余的拍摄装置借助相应的控制设备与用于设置不同拍摄几何特征的可控的调节设备相关联,其中用作主控器的控制设备被设计为,用于依据测量设备的测量来运动耦合地控制至少两个X射线设备中的至少一个另外的X射线设备的调节设备。因此,如果X射线设备中的一个不具有自动设置拍摄几何特征的可能性,则可以在那里设置测量设备,该测量设备可以跟踪当前位置并且考虑其测量值,以便实现与具有相应调节设备的另外的X射线设备的运动耦合。

如已经提到的,特别是关于耦合地使用拍摄几何特征足够的是,用于采集拍摄装置的当前设置的相应部件存在于各个X射线设备处并且定义了明确的参考点,从而通过使用通信连接足够准确地呈现针对X射线设备的相对位置信息。例如,如果对于C形臂假设,C形臂已经手动地设置到共同的旋转平面,则关于明确定义的参考点简单地交换当前的角位置就足以确定,C臂之间的相对角度当前是怎样的。然而,对于一些应用,在不同X射线设备的坐标系之间存在实际的、特别是完全的配准可能是更合适的。

因此可以规定,至少一个控制设备、特别是至少设计为主控器的控制设备具有用于配准不同X射线设备的坐标系的配准单元。这特别是可以实现,使得X射线设备的部件的位置也可以在另外的X射线设备的控制设备中已知。

在这种情况下,特别有利的设计方案规定,与X射线设备至少相关联的至少一个控制设备具有用于该X射线设备的避免碰撞单元,其中,避免碰撞单元被设计为,用于考虑经由通信连接获得的至少一个另外的X射线设备的位置信息。特别有利的是,在避免碰撞至少一个固定安装的X射线设备的情况下可以考虑至少一个移动X射线设备。以这种方式,如开头已经提到的,提高了集成为共同的X射线仪器的集成深度,因为特别地,可以在碰撞避免单元中执行包括整个X射线装置的避免碰撞策略,以便尽可能确保患者的安全和部件免受损坏。在此,配准对于尽可能准确地识别另外的X射线设备的部件的位置是特别有用的。

具体地,可以规定,配准单元被设计为,用于根据在X射线设备上和/或在X射线设备所使用的房间中设置的标记来配准坐标系。在此,可以想到不同的具体的使用标记的方法,以便在坐标系之间建立配准。由此可以在所使用的房间中设置例如地面侧的标记,至少一个移动X射线设备可以在耦合开始时定位到该标记,以建立关于随后发生的运动的定义的初始位置。这种地面标记也可用于重新定位移动X射线设备等。特别有利的是,在这种情况下还可以设置用于采集标记的探测设备,特别是光学和/或电磁探测设备。这意味着,例如可以电磁地和/或光学地识别地面标记。然而,其它类型的标记,例如患者台等的已知特征,可以用例如在移动X射线设备处、特别是在载体处设置的探测设备进行采集,从而在房间中可以尽可能精确地采集移动X射线设备的位置。当然,还可以使用现有技术中原则上已经提出的其他类型的位置确定系统,例如使用电磁标记等。

本发明的特别合适的设计方案规定,至少一个控制设备、特别是设计为主控器的控制设备被设计为,用于确定指令数据,其建立至少两个X射线设备中的至少两个的至少拍摄装置的预定的相对定位,该指令数据可以用于可经由显示设备输出地进行手动设置和/或至少部分地用于控制至少一个X射线设备的用于位置调节的部件,特别是在经由至少一个通信连接中的至少一个进行传输之后。因此,特别地,例如当移动X射线设备的活动性设备还具有驱动设备时,可以使用所述驱动设备,以建立X射线设备之间的自动适用的相对位置,该相对位置涉及拍摄装置的特定期望的相对位置,该相对位置然后例如可以通过已经提到的相应的调节设备引起。然而,还可以通过向用户输出相应的指令,引起X射线设备、特别是至少一个移动X射线设备的合适的相对位置,所述指令例如涉及已经提到的地面标记。由此,还可以手动建立特定的定位。

在本发明中的扩展中规定,控制设备中的至少一个具有同步单元,用于同步经由至少一个通信连接中的至少一个通信连接而连接的至少两个X射线设备的定时器。特别地,要同步的两个控制设备可以分别具有同步单元。可以在X射线设备的控制设备方面使用同步,以实现相同的脉冲速率和/或相同的拍摄时间点等。可以使用用于具体同步X射线设备的各种变形方案,例如快速软件同步和/或使用专用的硬件导线。

此外,本发明的合适的扩展还规定,X射线设备具有至少一个固定安装的发电机和/或至少一个固定安装的冷却设备,其具有用于至少一个移动X射线设备的接头。因此,为了提高移动X射线设备的性能,可以在静态运行中将该移动X射线设备连接到自身的、固定安装的发电机和/或同样固定安装的附加的冷却设备。

优选地,X射线设备中的至少一个X射线设备、特别是固定安装的X射线设备可以具有图像系统,其中X射线设备中的至少一个另外的X射线设备、特别是移动X射线设备被设计为用于一起使用图像系统,特别是通过经由通信连接传输图像数据。这意味着,在本发明的特别有利的设计方案中,至少一个移动X射线设备中的至少一个经由至少一个通信连接中的至少一个将图像数据传输到具有图像系统的、特别是固定安装的另外的X射线设备,并且一起使用该图像系统,特别是关于共同分析图像数据。这意味着,图像系统有利地可以被设计为,用于共同分析多个X射线设备的图像数据。因此,例如可以由图像系统根据多个X射线设备的投影图像图像数据组进行三维图像数据组的重建。在此,一起使用图像系统的X射线设备不仅将完成预处理的图像数据组、例如DICOM格式的图像数据组传输到另外的X射线设备的图像系统,而且还传输然后在图像系统中在相应的图像链中处理的原始图像数据。可以利用这种耦合的X射线设备单独执行3D采集运行,然而,还可以执行与两个X射线设备的同步运行,在这种情况下利用不同的拍摄参数执行,以便覆盖不同的X射线谱,如这在开头已经解释的。

总的来说,X射线装置可以具有用于利用X射线设备拍摄的图像数据的至少一个显示设备。在此,X射线设备例如还可以具有自己的显示设备和/或可以使用具有显示设备的中间设备,例如监视器车。在此有意义的是,禁用除一个显示设备以外的所有另外的显示设备,并且仅在这一个显示设备上显示所有X射线设备的图像数据组,以及在某些环境中和/或针对特定的检查和/或治疗任务,合适地提供用于在多个或甚至所有现有的显示设备上显示所有X射线设备的图像数据组的可能性。基于本发明的范围中的至少一个通信连接,可以无问题地实现这一点,因为可以交换X射线设备或中间设备之间的相应的图像数据组,因此可以交换不同显示设备的位置。显示设备尤其可以是至少一个监视器。

在这种情况下,特别有利的设计方案规定,显示设备被设计为,用于在根据书本形式的3D可视化中共同显示在不同的投影角度的情况下、特别是利用不同的X射线设备拍摄的二维投影图像作为图像数据组,其中,书本的每个所示的页面对应于投影图像,并且页面相互抵靠成一个角度,该角度对应于相应投影图像的投影角度差。以这种方式,可以直接以书本的方式显示图像平面之间的投影角度差,因为通过书本的页面的角度差清楚地表示了投影角度差。如果要以这种方式显示两个以上的投影图像,则还可以将附加的页面添加到“书本”中。这导致二维图像数据组的高度直观的外科显示。用户可以通过翻阅书本从人体工程学的角度观察投影角度差,其中该显示方法合适地还可以独立于在此描述的X射线设备经由通信连接的耦合地使用。

因此,原则上还可以想到用于在显示设备上显示利用至少一个医学图像拍摄设备拍摄的二维图像的方法,其特征在于,所述图像共同显示在书本类型的3D可视化中,其中,所述书本的每个所示的页面对应于图像,并且页面相互抵靠成一个角度,该角度对应于相应图像的图像平面的角度。例如,可以在诸如计算机断层成像和/或磁共振成像的成像模态中使用这种可视化方法,并且除了图像之外,还通过以彼此之间相应的角度差呈现书本的页面,在那里以直观的方式直接显示图像之间的角度关系。在一般情况下,另外的二维图像还可以通过添加另外的书页简单地进行补充。通过可以由相应的操作设备或用户界面提供的相应的操作元件,可以实现通过操作元件来翻阅由此示出的书本。由此给出了对多平面图像数据的直观访问,因为在以前的图像显示中,必须根据另外的信息,例如从对于用户可见的、C形臂之间的相对位置一页一页地推断出关于空间/角度的关联。

在本发明的具体的设计方案中可以规定,X射线设备中的一个是固定安装的、吊在天花板上的X射线设备,其具有支承拍摄装置的C形臂,或者是滑动机架CT设备,其中,其操作和/或显示设备基于至少一个通信连接被设计为还用于与至少一个移动X射线设备一起使用。例如,所谓的移动C形臂在吊在天花板上的血管造影系统中、即具有C形臂的固定安装的X射线设备中作为第二平面使用,以提供双平面功能。然而附加地,在此还存在更好地接近患者或患者台的优点,因为移动X射线设备可以“停放”在远处。另外的优点在于,如已经大致说明的,这两个X射线设备也可以单独使用。

在此,特别有利地设置具有深度集成的可对接性,即特别是关于操作设备、显示设备、避免碰撞单元、辐射链和图像链的移动X射线装置的包含,以便建立移动X射线设备作为明确定义的双平面X射线仪器的组成部分,其中同时保持两个单独的X射线设备的优点,特别是在活动性或准确性方面。如果移动X射线设备的支承体可以***并且可以远离滑动机架CT设备的运动路径,则改善了对患者的接近,并且双平面血管造影设备与滑动机架CT设备的组合在没有开头描述的患者旋转的情况下也是可以的。

在此,在这点上还要注意,关于根据本发明的X射线装置描述的所有特征和优点相应地当然可以转用到根据本发明的方法。特别地,所描述的对控制设备、图像系统和/或子单元的设计也可以理解为在根据本发明的方法的范围中执行的步骤。

附图说明

基于下面描述的实施例并且参照附图得到本发明的其他优点和细节。附图中:

图1示出了根据本发明的X射线装置的第一设计方案的原理图,

图2示出了根据本发明的X射线装置的第二设计方案的原理图,

图3示出了根据本发明的X射线装置的第三设计方案的原理图,

图4示出了根据本发明的X射线装置的控制设备的可能的部件,

图5示出了根据本发明的X射线装置的第一具体设计方案,

图6以层原理的方式示出了作为图5的替换的图示,

图7示出了根据本发明方法的实施例的流程图,

图8示出了用于显示具有不同拍摄几何特征的二维图像数据组的可能性,

图9示出了根据本发明的X射线装置的第二

具体实施方式

,和

图10示出了根据本发明的X射线装置的第三具体实施方式。

具体实施方式

下面示出的本发明的实施例分别针对X射线装置的可在通信技术上连接的两个X射线设备示出;然而,在此示出的原理可以无问题地转用到具有两个以上X射线设备的X射线装置。

图1至图3示出了用于实现本发明的基本可能性。在图1中示出的X射线装置1a中,两个X射线设备2a、2b可以经由通信连接3直接并立即连接。为了建立通信连接3,X射线设备2a、2b(其中至少一个被设计为移动的)具有通信接口4,其可以经由X射线设备2a、2b的相应控制设备5进行响应。如果设置有线的通信连接3,则通信接口可以具有相应的接头;如果通信连接是纯无线的通信连接3,例如经由蓝牙和/或WLAN,则通信接口4被设计为无线电接口。

图2示出的X射线装置1b的修改的第二设计方案,该第二设计方案与图1的设计方案的不同之处在于,通信连接3现在经由无线网络6建立,该无线网络在X射线设备2a、2b的应用地点本来就存在。这意味着,可以经由网络6的网络部件间接地建立通信连接3。这种网络部件例如可以是医院信息系统(HIS)和/或放射信息系统(RIS)。

在图3的第三基本设计方案中,除了X射线设备2a、2b之外,X射线装置1c还具有中间设备7,例如以监视器车的形式,该中间设备也具有控制装置5,其可以响应中间设备7的通信接口8。在此,通信接口8(根据通信连接3的设计方案)具有多个有线和/或无线的接头9,从而可以构建至所有X射线设备2a、2b的通信连接3。合适地,中间设备7在此还具有显示设备10、特别是监视器,和操作设备11,这允许从中间设备7出发,与在显示设备10上显示两个X射线设备2a、2b的图像数据组一样,对两个X射线设备2a、2b进行操作。

在此示出的实施例中,分别使用现有的X射线设备5中的一个作为主控设备,其中另外的控制设备5可以被理解为受控设备。这意味着,控制设备5中的一个,即确定、规定或选择为主控器的控制设备5,相比于作为受控器工作的其余控制设备5被置于更高的层级,其中优选地,确定为主控器的控制设备5中央协调地控制相应X射线装置1a、1b、1c的所有X射线设备2a、2b的运行。为此,确定为主控器的控制设备5将控制数据传输到确定为受控器的控制设备5,所述确定为受控器的控制设备可以使用所述控制数据来控制相应X射线设备2a、2b的拍摄运行;同时,确定为主控器的控制设备5还可以从特别是另外的X射线设备2a、2b接收图像数据组,并且用于共同的进一步处理,特别是还有显示。在此特别地,至少一个移动X射线设备2a和/或2b的控制设备5被用作受控设备,使得最终可远程控制地耦合相应的移动X射线设备2a和/或2b。

在X射线设备1c的情况下,中间设备7的控制设备5合适地作为主控设备使用;在X射线设备2a、2b中的一个是固定安装的X射线设备2a、2b的情况下,优选地还可以将该固定安装的X射线设备2a或2b的控制设备5用作、特别是规定为主控设备。在两个移动X射线设备2a、2b的情况下,如果不存在中间设备7,则可以在用户侧选择,哪个控制设备5是主控设备;甚至还可以想到例如基于性能的和/或随机影响的自动选择。

图4示出了可以构成一个或多个控制设备5、特别是主控设备的部分的可能的子单元。首先在图4中示出了图像系统12,其也可以在控制设备5的外部实现。图像系统12实现了图像处理链,该图像处理链可以实现借助相应的硬件和/或软件部件将输入的原始数据处理成X射线图像数据组。可选地、另外的的图像处理步骤也可以由图像系统12实现。关于来自(特别是另外的)X射线设备2a、2b的图像数据的传输,可以获得原始数据,该原始数据被提供给图像系统12,或者可以获得甚至至少部分预处理的图像数据,其例如已经以DICOM格式存在。在需要时,如果还要执行图像处理步骤,则当然可以在合适的位置将这种图像数据馈送到图像系统12的图像处理链。

此外,图4还示出了可选的认证单元13,其可以实现通信伙伴的相互认证,可能也在添加用户的情况下实现,例如用户在至少一个通信伙伴的操作设备11上输入PIN码,以开放通信连接和相应的耦合。

配准单元14可以以不同方式负责各个X射线设备2a、2b的坐标系的至少粗略配准。粗略配准例如可以通过以下方式建立:将X射线设备2a、2b的移动X射线设备运动到所使用的房间中的通过地面标记而标记的特定位置,并且确认该定位。清晰的参考点可能已经足以将拍摄装置的角位置或一般的拍摄几何特征相互关联。为了配准还可以考虑光学和/或电磁类型的位置确定系统,其可以使用被动和/或主动的标记,还可以将该标记至少部分地设置在X射线设备2a、2b本身上。相应地,在此可以使用为了清楚起见未详细示出的、针对标记的探测设备。例如,X射线设备2a、2b中的至少一个移动X射线设备可以具有光学和/或电磁传感器,该传感器探测标记并且由此提供至另外的特征的距离、特别是至房间的固定安装的特征的距离,例如使用患者台的特定特征、例如在其台脚上的特征作为标记。

此外,在图4中还示出了用于同步X射线设备2a、2b的定时器的同步单元。例如,可以使用这种同步来实现相同的脉冲速率、相同的拍摄时间点等。在此,使用主控设备的设计方案是特别合适的,因为例如主控设备可以预先给定时钟信号。在此可以想到不同的同步方法,例如,使用基于软件的同步和/或使用专门为同步设置的线路,其特别是可以借助通信接口4连接。

图5示出了根据本发明的X射线装置1d的第一具体实施例。该X射线装置在此具有两个移动X射线设备16a、16b,其活动性设备17在此包括轮子18以及相关联的可选的驱动设备(为了清楚起见并未示出)。两个X射线设备16a、16b具有支承体19,每个支承体分别具有C形臂20,在C形臂20上分别相对地布置X射线发射器21和X射线探测器22。因此,X射线发射器21和相关联的X射线探测器22分别构成拍摄装置,其由相应的支承体19支承,其中合适的调节设备23允许自动设置不同的拍摄几何特征,特别是允许至少一个旋转和/或对C形臂20的其他调节并且因此允许对拍摄装置的其他调节。调节设备23还可以与X射线发射器21和/或X射线探测器22相关联。

调节设备23由移动X射线设备16a、16b的相应控制设备5进行控制。控制设备5可以借助经由通信接口4建立的通信连接3、在此是直接无线通信连接3进行通信。

在此,在X射线设备16a、16b的支承体19上还设置显示设备10和未详细示出的操作设备11。在此,例如可以由用户24来选择控制设备5的主控设备,其中还可以想到在基本平等的移动X射线设备16a和16b情况下的自动选择方法。在此,用户24选择X射线设备16a、16b的控制设备5作为主控设备,从该主控设备出发用户可以最容易地接管操作。

图6以层结构再次示意性示出了X射线装置1d。硬件层25由移动X射线设备16a、16b(也可以称为移动C形臂)提供。在控制层26中示出了控制设备5和显示设备10以及操作设备11。在数据层27中,经由通信连接3传输通信数据28,所述通信数据在此示例性包括控制数据、图像数据和状态数据,例如涉及当前设置的拍摄几何特征、特别是投影角度。

在此,在这点上要说明的是,通过确定控制设备5作为主控设备,优选地至少暂时禁用另外的X射线设备16a、16b的操作设备11,使得由此可以由X射线设备16a、16b中的一个中央地来进行操作。然而,显示设备10(例如包括至少一个显示器)可以在两个X射线设备16a、16b的情况下保持激活,从而用户24可以查看从围绕在此仅示出的患者台29(参见图5,与患者30一起)的不同位置拍摄的图像数据组。由于还可以经由通信连接3传输图像数据,可以在两个显示设备10上显示两个X射线设备16a、16b的图像数据组。

在此示出的设计方案的特别优点在于,两个移动X射线设备16a、16b,可以作为双平面设备共同作用,特别地可以在同时的图像获取中实现拍摄装置的耦合运动。例如,图7的方法流程图示出了这可以如何进行。在那里,在步骤31中,首先连接X射线设备16a、16b以进行数据交换,这意味着,在此示例性地建立了无线通信连接3。在步骤32中,针对C形臂20中每一个分开地设置拍摄装置的角度位置,从而产生角度差,例如,关于LAO/RAO旋转轴和CRA/CAU旋转轴的角度差。这种对初始拍摄几何特征的调整可以手动和/或自动进行。此外还适用于,基于所形成的通信连接3原则上已经可以通过X射线设备16a、16b中的一个的操作设备11、特别是通过两个X射线设备16a、16b中的其控制设备5是主控设备的那个X射线设备的操作设备11或者具体地其调节设备23分开地进行控制。在此,可以在相应的显示设备10上显示用户界面,在其中可以输入对要控制的X射线设备16a、16b的选择以及具体的调节命令。

在这点上要说明的是,对于可选的、还可以自动行驶的X射线设备16a、16b,即其活动性设备17具有可控的驱动设备的X射线设备16a、16b,还可以通过借助主控设备的中央控制来进行对X射线设备16a、16b的基本定位。

在所有这些情况下,将控制数据从选择为主控设备的控制设备5经由通信连接3传输到另外的控制设备,在那里相应地由选择为受控设备的控制设备5来执行所述控制数据,以对调节设备23以及必要时驱动设备进行控制。

如已经提到的,步骤32的结果是对X射线设备16a、16b的拍摄装置的相对拍摄几何特征的特定设置,在此是两个旋转轴的不同的旋转角度,以及因此是这两个旋转轴中的角度差。

然后在步骤33中,在用户24方面例如在显示设备10上的用户界面中选择拍摄装置的运动耦合,其中最晚在该时间点禁用受控X射线设备16a、16b的操作设备11是合适的。然后在步骤34中,进行对X射线设备16a、16b的协调控制以用于图像拍摄运行,这可以通过预先给定的测量程序以及基于用户24的手动操作输入实现。在此,在步骤34中始终保持拍摄几何特征之间的角度差,这意味着,拍摄装置中的一个的每次运动导致对于另外的拍摄装置的调节设备23的自动控制,从而保持角度差如最初在运动耦合的时间点设置的那样。并行地,在图像拍摄运行中,在步骤35中拍摄的X射线设备16a、16b的图像数据组可以显示在显示设备10上。

在步骤36中,例如还通过用户界面的操作元件又取消X射线设备16a、16b的运动耦合。可选地,现在可以在步骤37中再次进行对X射线设备16a、16b的独立的调节或运动,从而例如可以重新设置相对的拍摄几何特征,并且可以再次以步骤32继续。

在此要强调的是,在图7中根据拍摄几何特征之间的至少一个所保持的相对角度的简单示例描述的过程当然还可以转用到借助中央控制产生的另外的协调控制方法。特别地,在完全配准X射线设备16a、16b的坐标系的情况下可以提前计划完整的协调的运动走向;还可以协调地调整另外的拍摄参数,使得例如两个X射线设备16a、16b可以以不同的X射线谱进行测量。

关于配准,在这点上还要说明的是,参见图4,控制设备5中的至少一个也可以具有避免碰撞单元38,从而特别是在借助配准单元14形成配准的情况下,还可以考虑经由通信连接3获得的另外的X射线设备16a、16b的部件的位置数据,同样用于在整体上避免碰撞。

这总体意味着,最终要进行深度集成,这使得可以在必要需要时将可单独使用X射线设备16a和16b组合为可以完全正常工作的双平面X射线装置,因为在此关于操作、碰撞观察和控制,特别是关于辐射链以及关于图像链完整地包含了受控X射线设备16a、6b。

要说明的是,正如关于根据图7的方法和所示概括的应用可能的这种实施当然可以类似地专用到下面的X设置装置的实施例。

然而,图8首先示出了用于使二维图像数据组可视化的可能性,在此同时拍摄了不同X射线设备16a、16b的投影图像39、40。由于拍摄装置的不同角度位置,针对投影图像39、40存在不同的投影角度。现在以书本41的形式在显示设备10上进行显示,所述书本的页面42由投影图像39、40构成。页面42相互抵靠,使得其所示的开口角度43对应于投影图像39、40的投影角度之间的角度差(并且因此对应于拍摄装置之间的角度差)。在必要时,相应的投影角度也可以***到投影图像39、40中,如在此以示例性的值(0°,90°)设置的。如果要添加可视化的另外的投影图像,则可以以相应的角度间隔来补充书本41的另外的页面42;借助操作设备11上合适的操作元件或者在将显示设备10设计为触摸屏的情况下,在显示设备10上,用户24可以对书本41进行“完整翻阅”。

独立于在此示出的X射线装置1a至1f,该可视化方法还可以有用地进行使用,例如还可以在磁共振成像等中使用。

图9示出了X射线装置1e的另外的具体的实施例,其在此具有被设计为监视器车44的中间设备7,两个移动X射线设备16a、16b在此经由有线电缆45连接到该中间设备7。中间设备7的通信接口8相应地具有至少两个接头9、尤其是连接插座。作为经常使用的另外的操作设备11(或者作为控制元件)在此示出脚踏开关46,由于中间设备7的控制设备5被用作主控设备,可以将该脚踏开关用于操作两个X射线设备16a、16b。

图10示出了X射线装置1f的特别优选的第三具体设计方案。该X射线装置1f在要使用其的房间47中、例如作为治疗室的手术室中示出。患者台29本身位于该房间47中。

固定安装的第一X射线设备48具有带有C形臂20的、安装在天花板上的支承体54,其中第二X射线设备49与X射线设备16a、16b相同地设计。因此,X射线设备49是可移动的并且可以相对于固定安装的X射线设备48任意运动,如箭头50所示。X射线设备49还具有带有C形臂20的支承体19,在C形臂20上,作为拍摄装置相对地布置了X射线发射器21和X射线探测器22。经由通信接口4又可以直接或间接地建立通信连接3,其优选地在图1或图2的基本设计方案中示出。

图10还示例性示出了在房间47的地面52上的标记51,其例如可以用于合适地、特别是初始地定位X射线设备49。

根据关于另外的实施例已经示出的设计方案,基于X射线设备49到X射线设备48的通信耦合可以实现可完全正常工作的双平面X射线设备,因此在其中可以提供两个平面用于拍摄。尽管如此,如果仅需要一个平面,则也可以彼此完全独立地使用两个X射线设备48、49。在此,例如移动的X射线设备49例如可以穿过门53等送往相邻的房间,从而可以彼此独立地并且并行地使用两个X射线设备48、49。由此产生较高的灵活性。例如对于需要第二平面的神经学应用,可以耦合X射线设备49的移动C形臂20。

在此应当指出,作为图10中在天花板上安装的X射线设备48的附加和/或替换,还可以使用滑动机架CT设备,从而特别是还可以存在X射线装置的三个X射线设备。

尽管已经通过优选的实施例详细说明和描述了本发明,但是本发明不限于所公开的示例,并且本领域技术人员可以从其中导出其他变形方案,而不脱离本发明的保护范围。

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