[发明专利]具有重力平衡装置的C臂X射线设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有C臂的C臂X射线设备，所述C臂可绕垂直于C臂平面延伸的轨道轴旋转。所述C臂X射线设备包括用于补偿C臂的不利转矩的重力平衡装置。

背景技术

C臂设备当今越来越广泛地被应用于医学技术中。其中在C形的基体上固定着诊断或者治疗器械。C臂基于其形状可以运动，而且诊断或者治疗器械借助于所述C臂可以沿轨道绕病人待检查或者待治疗的部位运动，以便不必对病人进行挪动移位，就能到达病人与诊断或者治疗器械之间不同的角度位置。

一种在C臂的一端安装X射线源以及在相对置的一端安装X射线接收器或者图像增强器的X射线装置，越来越广泛地主要被作为诊断器械使用。这类X射线C臂具有可以忽略不计的自重。

如果在C臂中，X射线的等中心点恰好与C臂中心重合，则称之为等中心C臂。在如此设计的X射线C臂中，即X射线系统的主射线穿过位于轨道轴(轨道运行的旋转轴)上的装置的等中心点延伸，装置的总重心因为重力的关系必然处于等中心点外，即与轨道轴沿径向间隔距离。因此，整个装置的自重造成了施加到C臂的转矩。装置的重心因此向其稳定的平衡点，即通过轨道运动可到达的轨道轴下方的最低点移动。

为了在某个位置或者运动时固定C臂，必须因此耗费克服装置的固有转矩的力。例如，处于某个位置的C臂必须借助于适当的制动装置被固定在支承装置上。

但是，值得期望的是，在C臂上设置一个重力平衡装置，以此使C臂在任何的运动位置上都几乎不受力作用，即没有丝毫与转轴有关的转矩被作用到C臂上。在DE 102004011460A1中描述了多个用于解决重力平衡问题的方案。

第一个方案是，将X射线源和图像增强器定位成，使得C臂和X射线装置的总重心处于旋转轴上。因为X射线部件较重，必须将这些X射线部件作为C臂重量的补偿，进一步地向C臂的端部偏移。这样，X射线系统的主射线不再延伸经过装置的等中心点。

在第二种方案中，将X射线系统定位成，使得其主射线传输经过等中心点。另外，在C臂的端部安置配重，以便以此方式将装置的总重心重新移置到等中心点上。但是，较重的配重显著地提高了装置的总重量且在力学上加重了C臂的负担，从而使得该C臂因自变形而损坏。

第三种方案是，借助于制动器和电机驱动装置对C臂施加影响，使得由于重力而由C臂的重心产生的转矩，被电驱动装置和制动器补偿。但是这种方案的缺点是，C臂需要电流才能运动。因此在停电时可能出现危害病人的情形，因为例如不能提供通过移动C臂来接近该病人的可能性。

在第四种方案中，C臂的重力平衡装置包含一种与所述C臂通过传动机构运动耦接的配重。

专利文献DE69119904T2公开了一种具有重力平衡装置的C形X射线检查支架，所述重力平衡装置借助于配重工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供另一种具有重力平衡装置的C臂X射线设备。

按照本发明，所提出的技术问题借助于一种C臂X射线设备得以解决。

本发明利用一种具有C臂的C臂X射线设备，所述C臂可绕垂直于C臂平面延伸的轨道轴旋转。设备包括X射线源和X射线检测器，其中C臂、X射线源和X射线检测器的总重心，对所述C臂施加第一转矩。经可旋转的凸轮与C臂运动耦合的质量，借助于其重量产生平衡所述第一转矩的第二转矩。本发明的优点在于，C臂在沿轨道运动时，是完全重力平衡的且可以无转矩地停留在任意的旋转位置。

在一种扩展设计中，C臂绕轨道轴的旋转可以带动凸轮旋转，从而使得第二转矩能够平衡第一转矩。

在另一种实施形式中，C臂上的角度改变会引起凸轮上的角度改变。此外，凸轮的旋转，改变了产生第二转矩的配重的力臂。

在一种扩展设计中，C臂X射线设备可以包括与所述C臂连接的带式驱动装置，所述带式驱动装置将C臂的旋转转化成凸轮的旋转。

在另一种实施形式中，凸轮可以具有这样的轮廓，使得产生第二转矩的力臂，在凸轮旋转时遵循余弦函数。

另外，C臂可以绕与轨道轴垂直相交的角向轴线偏转。

此外，可以将C臂可移动地支承在包括凸轮和外壳的支承装置上。

附图说明

本发明其它的特点和优点，从下列根据附图对实施例所作的说明中得出，图1示意性地表示出C臂X射线设备的一些部分。

具体实施方式

图1示意地表示出C臂X射线设备的一些部分。仅仅示出了携带X射线系统2的C臂3和C臂3的支承装置4。没有示出支承在C臂设备1的支承轴5的立式基座上的整个装置。