專利名稱：移動x射線單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種移動X射線單元，包括基體、柱桿以及鉸接式可移置臂，該臂機械連接至柱桿上并且支承設(shè)置有X射線管的X射線施加器。
背景技術(shù)：
皮膚癌在二十世紀的最后十年發(fā)病率增大，并且需要醫(yī)療專職人員在早期診斷、后勤以及適當治療的有效性方面進行相當大的努力。但是，應(yīng)意識到，每年有超過130萬的新患者被診斷出皮膚癌并且以每年5%的速率增加。在沒有皮膚保護的前提下增加在陽光下的暴露以及臭氧層變薄被認為是引起該增加(估計每年在治療費用上要花費超過10億歐元的難題)的主要原因。有超過80%的皮膚癌是發(fā)生在頭部和頸部區(qū)域，50%的患者年齡都在60歲以上?？梢灶A(yù)期的是，相比現(xiàn)在的統(tǒng)計人口，老年人口將在2025年將翻倍?？梢杂貌煌绞絹碇委熁旧蠝\表損傷的非增生擴散癌。首先，外科手術(shù)是可以預(yù)見的。但是，由于較長的等待名單以及與后期治療護理相關(guān)的并發(fā)癥，這種技術(shù)是不利的。另外，由于外科手術(shù)的侵入性特點，由感染引起的傷口污染會具有附加的風險。其次，使用軟X射線的電子照射是可以預(yù)見的。這些技術(shù)具有非侵入的優(yōu)點，其中治療進程可以短至2或3分鐘。可以理解的是，通常使用放射療法技術(shù)的完整治療可包括許多進程。因此，逐漸增加的皮膚癌發(fā)生率以及老年人口在整個人口統(tǒng)計上份額的增加對癌癥治療學提出相當大的挑戰(zhàn)。近年來，已提出使用便攜式X射線單元，其可以在醫(yī)院放療科內(nèi)使用。這種便攜式單元的實施例在US 5425069中進行了描述。已知裝置包括平衡鉸接式X射線管支承臂，該支承臂允許將所附連的X射線管在空間中定位，而基本上不需要移動支承支架。鉸接式臂被布置成可沿著剛性連接至支承支架的柱桿滑動。已知的鉸接式X射線臂包括多個可樞轉(zhuǎn)支承附件，允許X射線管基本上平行于支承支架的地面做平面運動。已知的X射線管的不利之處在于，該裝置體積大并且只能支承X射線管在空間中的有限量定向。該有限量定向不足以使X射線束相對于位于患者皮膚中的腫瘤適當對準。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種充分緊湊的移動X射線單元，該移動X射線單元，包括基體、與基體協(xié)配的柱桿以及鉸接式臂，鉸接式臂機械地連接于柱桿并且支承X射線施加器，X射線施加器設(shè)置有X射線管，柱桿可相對于基體沿著基本豎直軸線移置，鉸接式臂在其一端部具有球接頭，而在其另一端部具有轉(zhuǎn)動接頭，使得該移動X射線單元具有操縱性能有所改進的X射線施加器。為此，根據(jù)本實用新型的移動X射線單元包括與基體協(xié)配的柱桿和鉸接式臂，該鉸接式臂機械地連接至柱桿并且支承設(shè)置有X射線管的X射線施加器，柱桿可相對于基體沿著基本豎直軸線移置，鉸接式臂在其一個端部處具有球接頭而在其另一個端部處具有轉(zhuǎn)動接頭。[0009]可以理解的是，在本申請的全文中，術(shù)語“移動”以及“便攜”可以互換，因為這些術(shù)語等同地涉及容易移動或運輸?shù)难b置，例如，可由單個人移動或運輸?shù)难b置。還可以理解的是，鉸接式臂可直接在其端部處或者在端部附近設(shè)置轉(zhuǎn)動接頭和球接頭。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是，在制造步驟中，可根據(jù)需要來選擇接頭沿著鉸接式臂的位置。還可以理解的是，基本豎直軸線沿著大致豎直的基本垂直方向延伸。但是，還可以理解的是，術(shù)語“大致豎直”或“基本垂直”涉及與移動X射線單元所座落的表面平面基本垂直(+-20度)的方向。發(fā)現(xiàn)，通過允許移動X射線裝置的柱桿沿著基本豎直軸線行進以及通過為鉸接式臂提供顯著的自由度，X射線施加器幾乎可以定位在空間中的任何位置。可以理解的是，X射線施加器在空間中具有優(yōu)選的對準，諸如具有要使用的更高可能性對準。但是，包括兩個接頭的可轉(zhuǎn)動鉸接式臂基本并且充分堅固，用于使X射線管相對于所述豎直方向保持一定的角度移置。在根據(jù)本實用新型的移動X射線裝置的實施例中，使用轉(zhuǎn)動接頭將鉸接式臂固定于柱桿，而使用球接頭將鉸接式臂固定于X射線施加器。發(fā)現(xiàn)該布置是有利的，因為該布置為提供X射線施加器在空間中的改進穩(wěn)定性并且能夠改進其操縱性能。發(fā)現(xiàn)了根據(jù)本實用新型的移動X射線單元的另一優(yōu)點在于，X射線施加器可以存儲在緊湊(非突出)存儲位置中，其中鉸接式臂使用轉(zhuǎn)動接頭而面向柱桿擺動。下面將參照圖Ia和Ib對該實施例進行詳細討論?？梢詫⒑线m球接頭中的摩擦力優(yōu)化成，易于一只手的操作以及另一只手的機械穩(wěn)定性。因為X射線施加器的整個重量會高達3-4kg，那些本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解該優(yōu)化的有益之處以及如何執(zhí)行該優(yōu)化處理。在特定實施例中，球接頭設(shè)置有專用的制動單元，用于當X射線施加器處于治療位置時將接頭連接保持就位。于是，該球接頭包括制動機構(gòu)。在以相對于垂直方向大于45度使用X射線施加器時，該特征特別有利。但是，即使根據(jù)本實用新型的X射線單元允許此種定位，但可以理解的是，由于鉸接式臂相對于柱桿的轉(zhuǎn)動以及各節(jié)段相對于彼此移置的組合，X射線施加器大于45度的角定向?qū)ζ渌矫鎭碚f是沒有必要的，這是由于可以容易地將患者定位在根據(jù)本實用新型的X射線單元下方，其中目標區(qū)域基本水平。為了更大程度地改進X射線施加器的操縱性能，柱桿被布置成與滑動支架協(xié)配，從而能夠在向上和/或向下方向上進行移置。發(fā)現(xiàn)如下情況下是特別有利的，即提供本身已知的滑動支架，使得柱桿相對于X射線單元的基體平滑移置?；瑒又Ъ鼙徊贾贸僧斨鶙U達到極限位置時降低該柱桿的速率。于是，該滑動支架設(shè)置有彈性部件，用于在柱桿到達行進位置的終端時減少柱桿的速率。例如，可以提供諸如彈簧或彈性墊的彈性體來使柱桿的速率減小。該特征是有利的，因為非期望機械振動可能會引起X射線施加器和/或X射線管的部件的失對準，而此種失對準應(yīng)被避免或至少減輕。更優(yōu)選地，根據(jù)本實用新型的X射線單元還包括用于柱桿的平衡件，其中所述平衡件包括一個或多個表簧。該構(gòu)造發(fā)現(xiàn)當柱桿移動到其最上行進位置時對于改進X射線單元的機械穩(wěn)定性是有利的。表簧是本身已知的機構(gòu)，在此不再進行詳細解釋。[0019]在根據(jù)本實用新型的X射線單元的另一個實施例中，轉(zhuǎn)動接頭和/或球接頭設(shè)置有對應(yīng)的傳感器，用于探測接頭在空間中的位置。發(fā)現(xiàn)如下情況是特別有利的，即為轉(zhuǎn)動接頭和/或球接頭提供記錄接頭在空間中位置的傳感器。當患者經(jīng)受大量反復(fù)輻射時，該特征對于重復(fù)治療來說是有用的。為了增加X射線管相對于患者的安裝效率，所記錄的接頭位置可以復(fù)制，至少作為粗略設(shè)置?？梢岳斫獾氖牵瑢τ谠撎幚硇枰o態(tài)基體。替代地，該基體當朝向輻射位置移動時可具有預(yù)定位置。根據(jù)本實用新型的X射線單元包括用于控制包括X射線管的設(shè)置的X射線單元操作的處理器，藉此傳感器可以被布置成將所探測的位置通信到處理器。處理器還可被布置成將接頭位置存儲在患者文檔中，用于在下面處理過程中進行檢索。在根據(jù)本實用新型的X射線施加器的另一個實施例中，X射線施加器對于沿著垂直方向的優(yōu)選軸向?qū)蕘碚f是平衡的。發(fā)現(xiàn)，當X射線管沿著大致垂直軸或者相對于該垂直軸線具有小偏離(小于20度)時，可以最頻繁地使用X射線管。因此，發(fā)現(xiàn)如下情況下是有利的，即提供載重平衡的機械構(gòu)造，包括兩節(jié)段鉸接式臂，因此基本上沒有凈力沿著徑向方向施加在柱桿上。這個構(gòu)造是優(yōu)選的，因為該構(gòu)造進一步改進了 X射線單元整體的機械穩(wěn)定性。另外，可以通過拉動X射線施加器而穩(wěn)固地操縱X射線單元。使X射線施加器平衡，用以沿著向上方向進行優(yōu)選地軸向?qū)?。在根?jù)本實用新型的X射線單元的另一個實施例中，施加器在X射線施加器遠側(cè)部分附近的區(qū)域連接至鉸接式臂的節(jié)段。發(fā)現(xiàn)，鉸接式臂和X射線施加器之間的這種互聯(lián)進一步改進了 X射線施加器的角操縱性。優(yōu)選地，X射線施加器包括窗，用于在其近端部分發(fā)射X射線。根據(jù)本實用新型的一方面，提供一種用于制造移動X射線單元的方法，該X射線單元包括基體、與基體協(xié)配的柱桿以及鉸接式可移置臂，且該臂機械地連接至柱桿并且支承設(shè)置有X射線管的X射線施加器，該方法包括以下步驟沿著向上方向，相對于基體可移置地布置柱桿；提供鉸接式臂，該鉸接式臂在其一端部處具有球接頭的而在其另一端部處具有轉(zhuǎn)動接頭；將X射線施加器連接至鉸接式臂。根據(jù)本實用新型的另一方面，可以提供移動醫(yī)療護理單元，諸如床、椅子、臺車、手推車、船(galley)或者包括三個、四個或更多個輪子的治療單元，其中至少一些輪子是通過可撓曲框架互聯(lián)的，當接觸地面時允許自動調(diào)節(jié)輪子的高度。例如，框架包括一起工作或單獨工作的一個或多個分支。所述一個或多個分支設(shè)置有軟區(qū)域，當在地面上移動時，該軟區(qū)域允許分支由于移動醫(yī)療護理單元的重量施加而變形。更特別而言，框架包括可撓曲區(qū)域，該可撓曲區(qū)域適于在醫(yī)療護理單元的重量施加下彈性變形和/或彎曲。在移動醫(yī)療護理裝置的特定實施例中，可撓曲框架包括一個或多個分支，這些分支中的一個或每一個由通過彈簧聯(lián)接的一個或多個節(jié)段所構(gòu)成。發(fā)現(xiàn)，當移動醫(yī)療護理單元在不平坦的地板或者在具有諸如凸起之類不規(guī)則物的
5地板上運輸時，這種可撓曲框架具有特別優(yōu)勢。可以理解的是，在許多應(yīng)用中，希望即使在不規(guī)則地板上傳送時，移動醫(yī)療護理單元也不會改變其空間方向。例如，實驗室托盤、床(尤其是新生兒用床)、食物供應(yīng)托盤等等優(yōu)選地在運輸時保持基本恒定的定向。更特別而言，根據(jù)之前所述的移動X射線裝置在基體設(shè)置有由可撓曲框架支承的輪子的情況下是有利的。移動X射線裝置應(yīng)用的其中一個特定模式就是移動診所，即移動X射線裝置設(shè)置在車輛中并且運輸至不同治療地點。在特定環(huán)境中，可以在惡劣情形進行治療，即使是在戶外進行治療也是可以的。通過將移動X射線單元設(shè)置成具有對于不規(guī)則表面的自適應(yīng)性，能以與在醫(yī)生操作室進行治療基本相同的方式來執(zhí)行X射線施加器。另外，通過確保在存儲時以基本相同定向來定位X射線施加器，當安放X射線施加器進行治療時醫(yī)生需要檢查基本上相同的定位路線。因此，取決于X射線施加器的復(fù)雜三維操作的人為誤差是可以避免的。參照附圖對本實用新型的這些以及其他方面進行討論，其中相同參考數(shù)字或標記表示相同原件?？梢岳斫獾氖牵綀D只是出于示意目的，不能用于限制所附權(quán)利要求的保護范圍。

圖Ia以示意方式來表示根據(jù)本實用新型的移動X射線單元實施例。圖Ib以示意方式來表示根據(jù)本實用新型的X射線單元的施加器的移置功能的實施例。圖2以示意方式來表示根據(jù)本實用新型的移動X射線單元的體系結(jié)構(gòu)的實施例。圖3示意性表示根據(jù)本實用新型方面的X射線施加器的實施例。圖3E-E是圖3所示X射線施加器的沿剖線III-E-III-E剖取的剖視圖。圖3F-F是圖3所示X射線施加器的沿剖線III-F-III-F剖取的剖視圖。圖4表示根據(jù)本實用新型方面的鉸接式臂的另一個示意圖。圖5以示意方式來表示諸如根據(jù)本實用新型另一方面的移動X射線單元的醫(yī)療護理單元的實施例。圖6表示了可撓曲框架各部件之間連接的另一視圖。圖7表示圖6中示出的實施例的另一示意圖。
具體實施方式
圖Ia以示意方式來表示根據(jù)本實用新型的移動X射線單元實施例。移動X射線單元10包括基體2，該基體至少包括電源、冷卻系統(tǒng)以及用于控制X射線施加器4操作的控制單元，該X射線施加器包括容納在外殼內(nèi)的X射線管。X射線施加器4使用柔性電纜3電連接至基體中的合適控制部件上，而合適的控制部件可至少部分地接納在可移置柱桿5中。施加器4由鉸接式可移置臂4a支承，該臂可包括用于連接至柱桿5的可轉(zhuǎn)動接頭6a。鉸接式臂4可包括球接頭6b，該球接頭用于連接至X射線施加器4并且由此用于改變X射線施加器在空間中的角度。因為鉸接式臂還機械連接至可移置的柱桿5，X射線施加器4在空間中一定范圍的垂直位置是可能的。優(yōu)選地，可移置的柱桿5設(shè)置有能夠?qū)ζ浜喴撞倏v的把手(未示出)。可使用可滑動支架18沿著合適的軌道來引導(dǎo)可移置的柱桿5，從而能夠?qū)υ撝鶙U進行基本平滑并且無震動的移置。優(yōu)選地，基體2設(shè)置有另外功能部件，諸如顯示器(未示出)，用于反饋合適的用戶信息。該顯示器可以被布置成觸敏屏幕，能夠?qū)⒑线m的數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)中。例如，滑動支架還可適于在柱桿達到極限位置時降低該柱桿的速率。例如可以提供彈性體、類似于彈簧或彈性墊，從而允許使柱桿的速率減小。該特征是有利的，因為不期望的機械振動可能會引起X射線施加器和/或X射線管的部件的誤對準，而應(yīng)避免此種誤對準。更特別而言，根據(jù)本實用新型的X射線單元還包括用于柱桿5的平衡件(未示出)，其中所述平衡件可包括一個或多個表簧。發(fā)現(xiàn)該構(gòu)造是有利的，當柱桿移動至其行進位置的上端時可以改進X射線單元的機械穩(wěn)定性。轉(zhuǎn)向彈簧是本身已知的機械，在此不再進行詳細解釋?；w2可設(shè)置有三個或多個輪子，從而能夠?qū)射線單元重新定位到不同位置。使用合適承載件來裝配輪子，從而允許由單個人來移置X射線單元。優(yōu)選地，輪子通過可變形框架互聯(lián)，該框架確保所有輪子都與下表面接觸、諸如地板或地面，即使這種表面不是完全平整的。圖Ib以示意方式來表示根據(jù)本實用新型的X射線單元施加器的移置功能的實施例。根據(jù)本實用新型的一方面，移動X射線單元的機械部件開發(fā)并且實現(xiàn)支承X射線施加器4較寬范圍的平移和轉(zhuǎn)動運動。在視圖11中，沒有示出圖I的柔性電纜3，只表示了示意實施例，其中X射線施加器處于其停留位置。通過相對于柱桿5來轉(zhuǎn)動鉸接式臂就可以達到該位置。還發(fā)現(xiàn)有利地是，柱桿5是彎曲本體，該彎曲本體具有朝向X射線施加器裝配位置5a的曲率，并且彎曲部分的長度足以使X射線施加器處于停留位置。可以理解的是，停留位置是X射線施加器沒有橫向突出超過柱桿5的本體的位置。該停留位置適于將向艙室運送移動X射線單元和/或適于圍繞患者來操縱X射線單元。為了將X射線施加器縮回得盡可能靠近基體2，鉸接式臂4a可使用可轉(zhuǎn)動接頭6a而在柱桿5的外部5a下方彎曲，其中還可使用球接頭6b來進行進一步定位。但是，柱桿5可被設(shè)計成具有如下曲率，該曲率允許X射線施加器4停留于單掃掠運動。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，柱桿5的精確幾何形狀依賴于X射線施加器4的絕對尺寸以及鉸接式臂4a的長度。為了確保移動X射線單元在其操縱期間的穩(wěn)定性，可以在基體2中提供靠近地板的負載塊2a，用于降低整個組件絕對重心位置。視圖12以示意方式來表示又一可能性，其中X射線施加器4在其一個工作位置，在該位置處X射線施加器4的X射線出口表面朝向患者P定向。根據(jù)本實用新型，X射線施加器4以簡單但是可靠的方式來操縱，其中球接頭6b適于將X射線施加器4保持在期望位置。為了相對于患者P對X射線施加器進行合適定位，柱桿5可以移動至某一駐留位置，該位置處于預(yù)定最低位置和預(yù)定最高位置之間。鉸接式臂4a可用于使X射線施加器在空間中合適地轉(zhuǎn)動。優(yōu)選地，首先轉(zhuǎn)動接頭6a用于粗糙地定位鉸接式臂4a，其后接頭6b用于使X射線施加器圍繞轉(zhuǎn)動軸線移置。對于垂直定向的X射線施加器4，轉(zhuǎn)動軸線R優(yōu)選地被選擇成與X射線束從出口表面8發(fā)射的方向重合。因為X射線施加器優(yōu)選地在其遠部4’附連于節(jié)段4d，從而簡化圍繞轉(zhuǎn)動軸線R的轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動軸線R和X射線管的軸線之間的角度可以自動記錄。出于該目的，接頭6b、6a可以設(shè)置有合適傳感器，用于自動探測接頭的位置。視圖13以示意方式來表示另一可能性，其中X射線施加器4在下方位置來使用。出于該目的，可移置的柱桿5恢復(fù)其最低狀態(tài)，并且鉸接式臂4a可以用于以優(yōu)選方式來定向X射線施加器。為了避免將柱桿5定位在其最低位置時產(chǎn)生機械振動，對柱桿5的移置進行引導(dǎo)的滑動支架可以設(shè)置有用于減震的彈性裝置。使用驅(qū)動電動機來自動執(zhí)行柱桿5的移置也是可能的。X射線單元的處理器可被布置成當接近移置軌跡的終端區(qū)域時自動降低運動速率。可以理解的是，即使在優(yōu)選實施例中，鉸接式臂4a包括單個節(jié)段，但是鉸接式臂4a設(shè)置有兩個或多個由相應(yīng)樞軸互聯(lián)的節(jié)段也是可以的。移動X射線單元的基體2可以由一組合適的輪子(由框架支承)來支承。優(yōu)選地，輪子由可變形的框架來互聯(lián)，該可變形的框架確保所有輪子都與下表面接觸、諸如地板或地面，即使該表面是并非完全平整的。例如，框架包括一個或多個一起工作或單獨工作的分支，用于支承基體的輪子。當施加移動X射線單元的重量時，分支應(yīng)變形，從而允許所有輪子與地面完全接觸。在特定實施例中，框架可包括可撓曲區(qū)域，該可撓曲區(qū)域適于是彈性的和/或可在施加移動X射線單元的重量時彎曲?？梢允褂脧椈苫蛑T如橡膠的其它彈性部件來實現(xiàn)框架的可撓曲區(qū)域。參照圖5-7對包括可撓曲框架的醫(yī)療護理單元進行討論。圖2以示意方式來表示根據(jù)本實用新型的移動X射線單元的體系結(jié)構(gòu)的實施例。根據(jù)本實用新型的移動X射線單元包括高壓電源，該電力供應(yīng)裝置優(yōu)選地適于在合適的X射線管中生成50-75kV的X射線；冷卻系統(tǒng)，該冷卻系統(tǒng)在使用期間冷卻X射線管；以及控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)在使用期間控制X射線單元的子單元的電子參數(shù)和電氣參數(shù)。圖20示意地示出控制系統(tǒng)21和X射線施加器22的主要單元。控制系統(tǒng)21優(yōu)選地包括硬接線用戶界面21a，用于開啟和關(guān)閉高壓電源21b。優(yōu)選地，高壓電源21b包括高壓發(fā)生器21c,其具有改進的上升和下降(ramp-up andramp-down)的特性。優(yōu)選地,上升時間在IOOms的量值上。硬接線界面21a也可以布置成在高壓發(fā)生器開啟的情形下自動開啟冷卻系統(tǒng)21d。另外，冷卻系統(tǒng)21包括主控制器21e，該主控制器布置成控制使用期間X射線施加器的劑量輸送。該主控制器21e設(shè)置有主計數(shù)器，該主計數(shù)器適于記錄X射線輻射初始化之后流逝的時間。然后，在達到預(yù)定劑量的情形下，主計數(shù)器自動關(guān)閉供給至X射線管的高壓電源?？梢岳斫獾氖牵A(yù)定劑量至少依賴于所生成的X射線能量以及劑量率，其中可以事先校準該依賴性。如果主控制器可以利用對應(yīng)的校準數(shù)據(jù)，則可以實現(xiàn)適當?shù)闹鲃┝枯斔涂刂啤?yōu)選地，提供副控制器21f，用于啟用劑量輸送控制的獨立回路。副控制器可以連接于劑量計，該劑量計在準直器之前于X射線場中容納在X射線施加器內(nèi)側(cè)。因此，劑量計在考慮高壓電源的上升和下降期間劑量變化的情況下，提供有關(guān)實際劑量輸送的實時數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，控制系統(tǒng)還包括安全控制器21g，該安全控制器適于比較來自主控制器21e和副控制器21f的讀數(shù)，用于觸發(fā)其中已輸送有所希望劑量的高壓發(fā)生器21c關(guān)閉。附加地或替代地，安全控制器21g可接線至防護緊急停止裝置、門互鎖裝置以及發(fā)生器互鎖裝置。[0062]X射線施加器22可優(yōu)選地包括下面特征X射線管22a，設(shè)定成容納在外殼(屏蔽件)22k中。根據(jù)本實用新型，X射線管具有大約4-lOcm的靶-準直器距離，優(yōu)選地是大約5-6cm。X射線施加器還可包括線束硬化過濾器22b，該線束硬化過濾器被選擇為截取低能輻射；以及線束平整過濾器22c，該線束平整過濾器被設(shè)計為截取X射線束的一部分，用于在X射線施加器出口表面附近產(chǎn)生基本平整的線束輪廓。此外，X射線施加器22可包括一個或多個準直器，這些準直器布置成限定治療線束的幾何結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，使用一組準直器，例如具有I、I. 5、2、2. 5、3、3. 5、4、4. 5,5cm的直徑的一組準直器?？梢岳斫獾氖牵词褂懻摿藞A形準直器，但是任何形狀的準直器、就像方形、橢圓形或定制型形狀的準直器也是可以的。發(fā)現(xiàn)，X射線施加器22設(shè)置有自動準直器探測部件22f是有利的，該探測部件適于自動地發(fā)信號告知被使用的是哪個準直器。優(yōu)選地，使用阻抗感測，其中每個準直器設(shè)置有至少一雙突部，用于與設(shè)置在準直器容座中的阻抗路徑橋接。容座由此產(chǎn)生的電阻構(gòu)成代表被使用準直器的信號。X射線施加器22還優(yōu)選地包括內(nèi)置溫度傳感器，該溫度傳感器適于發(fā)送關(guān)于X射線管和/或其屏蔽件溫度的信號。來自溫度傳感器的信號由控制系統(tǒng)來接收，該控制系統(tǒng)執(zhí)行對該信號的分析。如果測量出的溫度提升到允許水平以上，則生成警報信號?？蛇x地，可提供給予高壓發(fā)生器的切斷信號。X射線施加器22還包括輻射傳感器22h，該輻射傳感器布置在外殼22k的內(nèi)側(cè)，用于探測由X射線管實際輸送的X射線輻射。優(yōu)選地，出于安全原因，X射線施加器22還包括非易失性數(shù)據(jù)存儲器22i，該非易失性數(shù)據(jù)存儲器被布置成記錄至少X射線管的操作參數(shù)。此外，為了加強輻射安全性，X射線施加器22可設(shè)置有輻射指示器22 j，該輻射指示器被布置成考慮X射線管的開/關(guān)情況而向用戶和/或患者提供視覺和/或音頻輸出。可以理解的是，輻射指示器22j可包括多個分布式信號發(fā)送裝置。優(yōu)選地，至少一個信號發(fā)送部件、例如發(fā)光二極管(LED)與X射線施加器22相關(guān)。更優(yōu)選地，信號發(fā)送裝置設(shè)置在X射線施加器22上。處理器21e可適于存儲由接頭傳感器自動提供的數(shù)值，用以進一步使用。另外，當自動執(zhí)行柱桿5的移置時，處理器21e可合適地控制驅(qū)動電動機，以避免柱桿5沿其移置軌跡到達終端位置時的機械振動。圖3示意性地表示在根據(jù)本實用新型一方面的X射線施加器中使用的X射線管的實施例。X射線管100具有本體102，該本體在一端封裝X射線穿過的端窗104。端窗由鈹金屬薄片制成。施加器帽106覆蓋端窗104，以提供針對窗口損壞的保護以及針對金屬毒性效應(yīng)的保護。施加器帽106優(yōu)選地由塑性材料制成。在管本體102中，靶108處于離準直器1304_10cm之間的位置處，優(yōu)選地在離準直器1304-6cm的位置處(參見圖6，橫截面F-F)。該距離為靶板108與陽極組件110不接觸的外表面和準直器130的中間板之間的距離。靶由鎢金屬制成并且提供所希望的X射線光譜。靶的鎢梢端裝配在大陽極組件110上，該大陽極組件還用于將靶中X射線生成所產(chǎn)生的熱傳導(dǎo)出去。大多數(shù)陽極組件由銅制成。陰極112定位成在端窗附近稍微偏離軸線。從陰極發(fā)射的電子因為陰極和陽極之間的電勢差(在該情形大約設(shè)定為70kV)而得以加速經(jīng)過間隙并射向靶，這些電子將撞擊靶并且以已知方式促使X射線生成。從靶108發(fā)射的X射線在穿過準直器130和施加器106上的出口表面124之前穿過線束硬化過濾器122。準直器130可容納在合適的準直器容座128中。陽極組件110裝配在本體102中并且與其電絕緣。多種已知技術(shù)和材料中的一種可以用于在陽極和本體102之間提供所希望水平的絕緣。本領(lǐng)域還已知的是，X射線的產(chǎn)生會生成大量廢熱，因此有必要冷卻管以便將其維持在安全的溫度。在本領(lǐng)域已知并使用各種冷卻機構(gòu)。在該實施例中，通過受迫圍繞陽極區(qū)域的冷卻水來冷卻管。冷卻水通過導(dǎo)管116進入管的后部并且通過第二導(dǎo)管118離開。水冷卻回路是閉合環(huán)路，水在回到管之前離開通過遠程冷卻器(未示出)來冷卻的管組件。替代地，油或者其它液體可以用于冷卻介質(zhì)。還已知的是，在一些應(yīng)用中，加壓氣體用作有效冷卻劑。本領(lǐng)域已知的是，X射線沿著所有方向生成和發(fā)射，由管102的本體以及其它內(nèi)部部件引起的屏蔽會趨于將從管的本體發(fā)射的輻射量減到最小值，而大部分輻射從端窗發(fā)射。由本體提供的屏蔽厚度設(shè)計成提供操作者安全使用所需的至少最低屏蔽水平。高壓電纜組件120連接至陽極組件110。高壓電纜組件連接至柔性電纜裝置(未示出)，而該柔性電纜裝置還連接至高壓電源。輻射探測器114置于從靶108發(fā)射并且穿過端窗104的X射線束路徑的外側(cè)。該探測器可以是任何已知形式的輻射探測器。在該實施例中，該探測器是連接至放大器的已知形式的合適輻射硬化半導(dǎo)體。輻射探測器114探測管102何時工作和何時發(fā)射X射線。來自探測器的輸出連接至控制單元，來自該控制單元的輸出信號可用于為用戶提供管是否處于工作的光學指示。用這種方法來提供X射線探測器，該探測器用于探測管開啟還是關(guān)閉。為了進一步校準輻射探測器114，可以確定和計算在治療期間施加給患者的X射線劑量。用這種方法，可以具有實時的劑量測定測量系統(tǒng)，其中可以精確地確定所施加的輻射劑量。當劑量率為已知時，在治療期間可以修改治療計劃。這是有利的，因為可以非常精確并且謹慎地控制所施加的X射線劑量。為了將管102精確地放置在腫瘤上方，使用腫瘤照明裝置。腫瘤照明裝置包括多個光源126，這些光源在端窗附近布置在管的周緣周圍。當使用時，光源照射在患者皮膚上。由于光源126定位在管本體102周緣的周圍，因而在距離管端部的較短距離處它們會產(chǎn)生光環(huán)，而該光環(huán)內(nèi)部具有尖銳截止。這樣，光源在管本體102上的位置產(chǎn)生陰影。該陰影環(huán)用于指示在X射線管開啟時將要經(jīng)受輻射的區(qū)域?？梢岳斫獾氖牵h(huán)內(nèi)的區(qū)域并不是完全黑的；周圍的光能夠進入陰影區(qū)域。優(yōu)選的是，光源126是白的LED，其足夠亮來清楚地照亮目標區(qū)域，而不會生成大量熱并且具有較長的壽命。降低熱量生成是重要的，這是由于光源緊靠患者的皮膚，因此使對皮膚造成燒傷或其它損害的危險最小化是重要的。其它顏色的LED也可以使用。替代地，可以使用其它光源，諸如已知的白熾燈或甚至是通過光纖電纜連接至環(huán)的遠程光源。圖4表示根據(jù)本實用新型一方面的鉸接式臂4a的另一示意圖，該鉸接式臂4a包括轉(zhuǎn)動接頭6a和球接頭6b。在該特定實施例中，鉸接式臂4a的端部4a’、4a”被加厚，其中中間部分4a”’設(shè)置有便于由人手操作的直徑。優(yōu)選地，鉸接式臂的中間部4a”’的直徑在4-7cm的范圍內(nèi)。在該特定實施例中，球接頭6b設(shè)置在鉸接式臂的端部處。但是，將球接頭6b和/或轉(zhuǎn)動接頭6a(如所示的)設(shè)置在鉸接式臂4a的端部附近是可以的。具有用于穿過由內(nèi)部X射線管所生成X射線的端窗8的X射線施加器4包括附加的可轉(zhuǎn)動套管9，用于當使用鉸接式臂4a來設(shè)定X射線管的位置時允許精細地調(diào)節(jié)X射線管的向下位置。優(yōu)選地，可轉(zhuǎn)動套管9適于使用例如螺旋機構(gòu)來總體地調(diào)節(jié)X射線施加器4的軸向平移。但是，可以使用能夠使X射線施加器4軸向平移的任何合適機構(gòu)，包括但并不局限于伸縮機構(gòu)。圖5以示意方式來表示諸如根據(jù)本實用新型另一方面的移動X射線單元的醫(yī)療護理單元的實施例。移動X射線單元可構(gòu)造在滾動底盤200上。當從平面觀察時底盤呈H剖面的形狀。優(yōu)選地，H剖面的腿部張開并且稍微向外延伸，以便增加穩(wěn)定性。底盤可具有四個輪子204，這些輪子可獨立轉(zhuǎn)動和轉(zhuǎn)向(castoring)，并且可以用于將移動X射線單元操縱至期望位置。底盤還可設(shè)置有制動機構(gòu)，該制動機構(gòu)可由踏板來操作?？商峁╇p踏板220，在底盤的每一側(cè)上設(shè)有一個踏板。踏板優(yōu)選地由軸來連接，從而確保僅僅需要操作一個踏板來對底盤的移動進行制動。制動機構(gòu)可以被布置成對直徑方向相對的輪子進行制動。其它制動機構(gòu)也是可以預(yù)見的。本實施例中的底盤腿部201、202呈堅固結(jié)構(gòu)部件的形式，諸如壓制的金屬通道或橫梁。兩個腿部201、202由橫向部件210連接。橫向件210可以具有C形截面并且通過本身已知的部件、諸如螺栓或焊接在其端部上或附近固定于腿部201和202。在本實施例中，腿部和橫向件由壓制金屬部件制成，但是其它合適形狀和材料也是可預(yù)期的?？梢灶A(yù)期的是，底盤的滾動部還可以由模制塑性材料形成，或者在需要更大的強度、負載特性或硬度的情形中，它們可以由注塑金屬結(jié)構(gòu)制成。第一垂直底盤元件206可固定地附連于第一腿部201并且從該第一腿部向上延伸。連接至第二腿部202的是第二垂直延伸的底盤元件208。垂直底盤元件206和208通過未示出的已知部件固定地連接在一起。形成移動X射線單元的可操作裝備，例如高壓電源、用于X射線管的冷卻系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)可以裝配在垂直底盤元件206、208上?？梢苿颖?未示出)也可以裝配在垂直元件上。該實施例具有如下優(yōu)點，即垂直底盤元件不需要是垂直的，而是能以并且便于且適于裝配任何輔助的配件或裝備的任何角度向上延伸。第一底盤腿部201通過螺栓方式緊固地連接至垂直底盤元件206，這便于底盤組裝。但是，可以使用將兩個部件牢固地固定在一起的其它已知方式，諸如通過焊接。第二垂直底盤元件208通過承載件結(jié)構(gòu)方式連接至第二腿部202。第二垂直底盤元件208通過螺栓、焊接或任何其它已知固定方式而牢固地固定至裝配托架214。裝配托架設(shè)置有承載件支承裝置，該承載件支承裝置與第二腿部202中的對應(yīng)承載件裝置協(xié)配。承載件便利地呈軸或銷212的形式。軸212延伸通過裝配托架214中的承載件支承裝置而進入腿部202中協(xié)配的支承裝置。軸和協(xié)配的承載件孔能夠使第二垂直元件208圍繞一軸線轉(zhuǎn)動，該軸線限定為沿著縱向軸線延伸，該縱向軸線沿著軸212的長度延伸。承載件支承裝置可以由任何已知形式的承載件材料制成，例如由諸如黃銅之類的相對較軟金屬制成或者優(yōu)選地由尼龍或聚乙烯類型的塑性材料制成。在操作中，垂直底盤元件206、208通過在此未示出的裝置緊固地連接在一起，以便提供較強剛性的向上延伸底盤，且所需要的任何其它部件可裝配在該底盤上，而底盤的滾動部具有撓性，從而使其能夠適應(yīng)粗糙或非平坦表面。圖6表示容許框架各種部件之間連接的另一視圖?？梢岳斫獾氖牵槍Υ怪钡妆P元件206的構(gòu)造細節(jié)是相似的。承載件包括軸212并且被限定為具有穿過軸212中心的轉(zhuǎn)動軸線，腿部202可以圍繞該中心轉(zhuǎn)動，因此提供一種允許底盤的滾動部變形并且適于非平坦地板或路徑的裝置，同時保持相對剛性的向上延伸底盤部。軸212延伸通過裝配托架214中的承載件支承部件進入腿部202中協(xié)配的支承裝置(圖5所示)。該構(gòu)造允許腿部201、202(如圖5所示)在非平坦表面上移動(或者停留在其上)時相對彼此轉(zhuǎn)動，因此降低了裝備在整體上不穩(wěn)定的危險。圖7表示了圖6所示實施例的另一示意圖。腿部202由此經(jīng)由承載件部件212穿過裝配托架214機械地鏈接至底盤元件208上。如上所述，橫向元件210在其端部處或附近附連于腿部201、202的其中一個。當單元處于靜止狀態(tài)時，實際上提供將腿部保持在它們所選擇相對位置的裝置。但是，當?shù)妆P在非平坦地面上移動時，其將經(jīng)受轉(zhuǎn)動扭曲和扭矩。橫向元件的結(jié)構(gòu)強度將生成力，以便抵抗腿部相對彼此的扭曲，因此還可以提供阻尼效應(yīng)來約束和緩沖腿部的相對移動?？梢悦鞔_的是，可以選擇橫向元件的轉(zhuǎn)動剛度，以便提供考慮移動單元的重量以及所橫過地面的非平坦性的所期望阻尼效應(yīng)。盡管上面已經(jīng)對具體實施例進行了描述，但可以理解的是，本實用新型能以除了上述以外的其它方式進行實踐。上面描述僅僅是示意性的而非限制性的。例如，根據(jù)本實用新型的X射線裝置可以與容納具有側(cè)向X射線射出窗的X射線管的X射線施加器一起使用。因此，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說已知的是，在不脫離下面所述權(quán)利要求保護范圍的情況下，可以對之前所述的本實用新型進行修改。
權(quán)利要求1.一種移動X射線單元，包括基體、與基體協(xié)配的柱桿以及鉸接式臂，所述鉸接式臂機械地連接于所述柱桿并且支承X射線施加器，所述X射線施加器設(shè)置有X射線管，所述柱桿可相對于所述基體沿著基本豎直軸線移置，所述鉸接式臂在其一端部具有球接頭，而在其另一端部具有轉(zhuǎn)動接頭。
2.如權(quán)利要求I所述的移動X射線單元，其特征在于，所述鉸接式臂使用轉(zhuǎn)動接頭附連于所述柱桿。
3.如權(quán)利要求I所述的移動X射線單元，其特征在于，所述鉸接式臂使用球接頭附連于所述X射線施加器。
4.如權(quán)利要求3所述的移動X射線單元，其特征在于，所述球接頭包括制動機構(gòu)。
5.如權(quán)利要求2所述的移動X射線單元，其特征在于，所述柱桿被布置成與滑動支架協(xié)配，用以沿所述方向移置。
6.如權(quán)利要求5所述的移動X射線單元，其特征在于，所述滑動支架設(shè)置有彈性部件，用于在所述柱桿到達行進位置的終端時減少所述柱桿的速率。
7.如權(quán)利要求3所述的移動X射線單元，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動接頭和/或所述球接頭設(shè)置有傳感器，用于探測所述接頭在空間中的位置。
8.如權(quán)利要求7所述的移動X射線單元，其特征在于，還包括處理器，所述傳感器布置成將所探測的位置通信至所述處理器。
9.如權(quán)利要求I所述的移動X射線單元，其特征在于，使X射線施加器平衡，用以沿著向上方向進行軸向?qū)省?br> 10.如權(quán)利要求I所述的移動X射線單元，其特征在于，所述X射線施加器在所述X射線施加器遠側(cè)部分附近的區(qū)域處連接至所述鉸接式臂。
11.如權(quán)利要求I所述的移動X射線單元，其特征在于，還包括用于所述柱桿的平衡件，所述平衡件包括表簧。
專利摘要本實用新型涉及移動X射線單元，包括基體(2)、與基體配合使用的柱桿(5)以及鉸接式臂(4a)，鉸接式臂機械地連接至柱桿上并且支承X射線施加器(4)，該X射線施加器設(shè)置有X射線管，柱桿(5)沿著向上方向相對基體(2)是可移置的，鉸接式臂(4a)在其一端部具有球接頭(6b)，在其另一端部具有可轉(zhuǎn)動接頭(6a)，用于調(diào)節(jié)X射線施加器(4)在使用中的空間位置。
文檔編號A61N5/10GK202740658SQ20112057999
公開日2013年2月20日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
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