用于控制具有弯曲成像臂的成像设备的系统

1.一种用于控制具有弯曲成像臂的成像设备的系统，包括： 一承载体，其接合并支撑该弯曲成像臂，以使该弯曲成像臂可以沿所述承载体移动； 一传动带，其穿过所述承载体并固定于该弯曲成像臂； 一传动装置，用于容纳并驱动所述传动带来相对于所述承载体移动该弯曲成像臂；以及 一张紧机构， 其中，所述系统的特征在于：所述传动装置和张紧机构安装在板上，所述板配置为相对于所述承载体移动，所述张紧机构从所述板延伸以从所述板接合所述承载体，从而在相对于所述承载体的一个方向上移动所述板以增加所述传动带上的张力，并且在相对于所述承载体的又一个方向上移动所述板以降低所述传动带上的张力。
2. 根据权利要求1所述的传动系统，其中所述承载体包括弹性机构，并 且所述张紧机构包括接合片，其接合所述弹性机构，以使所述张紧机构相对 于所述承栽体旋转以增加所述传动带中 的张力。
3. 根据权利要求1所述的传动系统，其中所述板承载螺柱，并且所述承 栽体包括一弹性机构，所述螺柱拧入并穿过所述板来与所述弹性机构接合以 相对所述承载体移动所述板。
4. 根据权利要求1所述的传动系统，其中该弯曲成像臂是医疗成像C 臂，该成像C臂承栽成像源和成像接收器来对患者身体上所关注的区域成 像。
5. 根据权利要求1所述的传动系统，其中所述承载体包括一弹簧，其绕 具有端盖的一柱塞设置，所述柱塞伸入所述承载体中来与所述张紧机构接 触，以在所述端盖和所述承栽体之间压缩所述弹簧，以将所述张紧机构推离 所述承栽体。
6. 根据权利要求1所述的传动系统，其中所述承载体包括一具有销的支 脚，所述板具有从中延伸的孔，所述孔容纳所迷销，以使所述板相对于所述 支腿和所述承载体绕所述销旋转。
7. 根据权利要求1所述的传动系统，其中所述传动装置安装在板上与所 述承载体相对的一侧，所述板具有一孔，穿过该孔所述传动带从所述传动装 置延伸至所述承栽体。
8.根据权利要求1所述的传动系统，其中所述弯曲成像臂具有相对的末 端并且所述传动装置位于所迷相对末端之间。
9 .根据权利要求1所述的传动系统，其中所述承载体(18)包括弹性机构 (114)并且所述传动装置(34)配置为容纳一接合片（134),其与所述弹性机构 (114辨合，所述弹性机构(114)4氐制所述接合片（134)，以使所述传动装置(34) 在一个方向上相对所述承栽体（18)旋转，从而将所述传动装置(34)推离所述 弯曲成像臂并且所述传动带(42)绕所述弯曲成像臂增加张力。

用于控制具有弯曲成像臂的成像设备的系统\n技术领域\n本发明涉及一种用于张紧传动带的系统。更为具体地，本发明的一些实\n施例涉及一种与移动式C臂上的传动带连接以增加该传动带张力的回转盘。 背景技术\n在医疗处理前及其过程中，医疗工作者可能需要从数个不同方位对患者 身体拍摄若干不同的图像。通常，难于从特定方位有效地捕捉图像，其中成 像设备安装并静止在这些方位上。从而，成像设备安装在称之为C臂成像器\n的大型移动结构上。c臂成像器通常包括移动式支撑结构、承栽体和弯曲c 形定位臂(或c臂)。承载体安装在支撑结构上，而c臂滑动地安装在该承载 体上。成像源位于该c臂的一个末端，而成像接收器位于该c臂的另一末 端。c臂成像器可以在数个不同方位上移动并绕患者旋转，以使得将患者置 于成像源和成像接收器之间。c臂成像器搡作者就可以对患者拍摄图像了 。 c臂通常按至少两种方式绕患者旋转。支撑结构包括与承栽体连接的旋 转臂。c臂沿其外围具有容纳承栽体上滚筒的轨道，以使得该c臂沿这些滾 筒可动地保持在承载体上。大型传动带从承栽体延伸出来环绕c臂的臂。旋 转臂可绕一旋转轴旋转，以使得c臂也可绕该旋转轴旋转。这称为c臂的\n转动旋转(rotational rotation)。此外，通过移动该传动带，C臂可沿其平面绕 一横轴旋转，以使得C臂沿该承栽体移动或者旋转。这称为C臂的轨道旋 转(orbital rotation)。通过可绕至少两个不同的轴旋转，为了从所需的不同角 度拍摄图像，C臂可绕患者定位在许多不同的方位。从而，移动式C臂成像 器极大增加了在医疗处理前及其过程中对患者拍摄图像的效率和简易度。\n然而，传统的C臂成像器具有数个缺陷。首先，许多C臂可能只能手 动移动以进行轨道旋转或转动旋转。也就是说，操作者必须手动杠、开刹车， 然后操纵该C臂使其移动到所需的位置。然后当C臂到达所需的位置时， 搡作者手动停止C臂的移动并开启剎车来将该C臂锁定在适当位置。这种 调节C臂位置的方法是非常困难并且费时的，尤其是如果执行医疗处理的人\n也必须操纵该c臂。此外，这种调节c臂位置的方法可能导致由操作者产\n生的不精确定位或者由人为误差产生的任何其他多种问题。\n一些传统c臂具有与该c臂连接的传动链，以使得操作者可以利用该 传动链机械驱动该c臂绕承栽体轨道旋转。从而通过控制与该传统链电连接 的操纵杆，操作者就可以控制c臂的移动。然而，通常结合了此类传动链的 c臂成像器是大型空间固定的设备，而不能移到室外应用。此外，该传动链 位于固定位置上而不能随c臂一起移动，从而可能会占据空间并妨碍操纵该 c臂。此外，还存在其他移动式并与传动链结合的传统c臂，但是这些c臂\n不是利用传动带驱动的。\n与传统C臂相关的另一问4IA当传动带与c臂连接时保持该传动带中\n的张力，以及如果适用，该传动带和传动链连接时保持该传动带中的张力。\n需要绕该c臂和承载体张紧该传动带以使操作者可以有效的移动该传动带，\n从而使c臂轨道旋转。如果没有充分张紧该传动带，该传动带可能会在与c 臂的末端接合中滞后。同样，在包含传动链的c臂中，如果没有充分张紧该\n传动带，传动链可能不能完全与传动带相接合，或者该传动带更为松懈地绕 传动链的旋转皮带轮。\n从而，许多传统c臂包括位于c臂第一末端的张紧系统或弹簧，其与 传动带相抵地接合并将传动带推离该c臂以绕该c臂张紧该传动带。在其 相对的第二末端，c臂不必包括弹簧。因为弹篑仅位于c臂的第一端部，所 以传动带中的张力在远离的第一端部的点上在降低。如果c臂包括传动链，\n其在C臂的两末端之间与传动带M。从而，该传动带的张力在其与传动链\n接合的任意一端是不同的。例如，传动带的从传动链延伸至第二末端的部分 不如其从传动链延伸至第一末端的部分张紧。由于第二端部和传动链间传动\n带中的;^弛在增加，所以在搡作者试图将第二末端转向传动链之处，C臂的 旋转可能会滞后。\n此外，将张紧系统置于c臂的任意一端或者两端需要占据空间，从而该 张紧系统可能限制c臂的移动性或者妨碍操作者或进行的医疗处理。\n因此，就存在为用于移动c臂的传动带提供改进的张紧和传动系统的需求。\n发明内容\n本发明的一些实施例包括为具有一曲臂的类型的成像设备提供的传动 系统。该传动系统包括承栽体，其连接并支撑该曲臂，以4吏得该曲臂可以沿 该承载体移动。该传动系统包括穿过该承载体延伸并且绕该曲臂的外围固定 的传动带。该传动系统容纳并驱动该传动带，以使该曲臂相对该承载体移动。 该传动系统包括张紧机构，配置为在相对于该承载体的一个方向上移动以增 加传动带上的张力并且在相对于该承栽体的一个方向上移动以降低传动带 上的张力。\n本发明的一些实施例包括传动系统。该传动系统包括移动式曲臂和连接\n该曲臂的承载体。该承栽体包括与其连接的弹性机构。该传动系统包括穿过\n该承栽体延伸并且绕该曲臂的外围固定的传动带。该传动系统配置为绕该承 栽体旋转。该传动系统容纳并驱动该传动带，以使该曲臂相对该承栽体移动。\n该传动系统配置为容纳接合片（engagement piece),以使该接合片与该弹性机 构接合。该弹性机构抵制该接合片，以使传动系统在相对于该承栽体的这样 一个方向上旋转，该方向为将该传动系统推离曲臂并且传动带绕该曲臂张力\n增加o\n附图说明\n图1是根据本发明一个实施例形成的移动式成像器的等角侧视图。\n图2是图1的移动式成像器的等角后视图。 图3是分解传动链并去除C臂后图1的成像器的侧视图。 图4是根据本发明一个实施例形成的传动链的顶端剖视图。 图5是根据本发明一个实施例形成的C臂承栽体的等角剖视图和传动链 的等角视图。\n图6是图2的传动链的等角后视图。\n附图符号说明\n10 移动式成像器\n14 移动式支撑结构\n16 滑轮\n18 承载体\n20 转向节\n22 弯曲定位臂\n24 纵轴\n25 末端\n26 成l象接收器\n27 末端\n28 轨道 30 成4象源 34 传动链\n37 背部\n38 板\n39 内側 42 传动带\n脚 轮 轮 部 部\n70 变速箱 74 边缘 77 框架\n82 电机\n86 驱动轴\n90 驱动皮带轮\n94 孔\n98 皮带轮\n102 第一部分\n106 第二部分\n110 拱座\n114 柱塞\n销支惰滚内下\n6 o 2 4 8 2\n4 5 5 5 5 6118 缝隙\n120 端盖\n122 轴\n126 弹簧\n134 螺柱\n138 第一部分\n142 第二部分\n具体实施方式\n结合附图，将便于理解上面的概述和下面对本发明一些实施例的详细说 明。为了阐述本发明，在图中显示了一些实施例。然而，应该理解的是：本 发明并不局限于附图中显示的布局和机构。\n图1是根据本发明一个实施例形成的移动式成像器10的等角侧浮见图。 该成像器10包括一移动式支撑结构14、承栽体18和弯曲定位臂22(显示其 为C臂)。虽然弯曲定位臂22显示为C臂，但是臂22可为不同形状。例如， 臂22可为螺旋形。移动式支撑结构14具有滚轮16，以使整个成像器10可 #1移动。C臂22是半圓形的并且在其第一末端25上承栽成像接收器26，而 在其第二末端27承栽成像源30。通过示例方式但并不局限于此，该成像源 30可为x射线源。另外，C臂22可以具有不同形状，例如C臂22可为螺 旋形。向承载体18安装部分被覆盖的传动链34。\n图3是分解传动链34并去除C臂22后图1的成像器的局部侧视图。移 动式支撑结构14包括延伸至承载体18的旋转转向节20。可绕纵轴24手动 旋转该旋转转向节20，以使整个C臂22绕纵轴24旋转。另外，该旋转转 向节20可由电机，例如电动机(未显示)，来驱动。而该电机与诸如操纵杆的 控制设备(未显示)电连接，以使操作者可用该操纵杆来控制旋转转向节20的 移动。\n图2是图l的移动式成像器IO的等角后视图。C臂22可动的安装在承 栽体18上。传动带42绕C臂22的外围穿过承栽体18从传动链34延伸并 且在每个末端25和27上与C臂22相连。另外，传动带42可绕C臂22的 内圆周延伸，另外，传动带42可C臂22在除末端25和27之外的任意数量的不同点处连接。\n返回图l,操作者可以通过按压与该传动链34连接的按钮或者开关来启\n动该传动链34,以使得为了在箭头A或B的方向上沿承栽体18轨道旋转C 臂22来接合该传动链34和传动带42(图2)。另外，传动链34可与诸如操纵 杆的控制设备(未显示)电连接，以使操作者可以用该操纵杆来控制该C臂22 的移动。\n在运行中，操作者可转动该移动式成像器IO，其接近于将被成像的患者。 操作者可绕旋转转向节20(图3)的纵轴24旋转C臂22以绕患者定位该C臂 22。为了沿承栽体18并且在箭头A或B的方向上绕患者轨道旋转该C臂 22，操作者也可以开启该传动链34。为了绕患者定位C臂22，操作者沿传 动带42(图2)轨道旋转该C臂22,以使患者位于成像源30和成像接收器26 之间。操作者可以为患者拍摄一张图像(或系列图像)然后将C臂22从患者 处移走。\n返回图3，传动链34安装在平基板形板38上。另外，板38可具有任意 数量的形状或厚度。通过销46使板38和从承栽体18的背部37延伸的支脚 50相连，以使板38可在箭头C和D的方向上绕销46旋转。传动带42穿过 板38从传动链34延伸至承栽体18。传动带42穿过位于中部的孔(未显示） 沿承载体18从承载体18的背部37延伸至承载体18的内側39以接合C臂 22(图1)。承载体18在该孔的一端具有上部58，而在孔的另一端具有下部 62。该上部58和下部62均具有接近于该孔的一个惰轮52。传动带42绕惰 轮52延伸，并且这些惰轮52沿承载体18引导传动带42。这些惰轮52不与 C臂22接合。每个上部58和下部62也具有若干组滚轮54，其位于承栽体 18的内侧39上。传动带42通过孔延伸，以使传动带42的第一部分沿上部 58延伸并且传动带42的第二部分沿下部62延伸。\n返回图2， C臂22具有沿其外围延伸以容纳滚轮54(图3)的导轨28，以 将C臂22保持在承栽体18上。在运行中，当C臂22与传动带42和滚轮 54相连，传动链34就激活该传动带42，以使该传动带42可以在箭头A或 B的方向上沿滚轮54拉动C臂22。\n图6是图2的传动链34的等角后视图。传动链34包括通过变速箱70 与驱动轴86(图4)相连的电机82。变速箱70安装在板38上。驱动轴86与 驱动皮带轮90相连。驱动皮带轮90驱动传动带42来实现如下说明的C臂\n22的轨道旋转(图1)。可旋转离合器放松杆94来将驱动皮带轮90与驱动轴 86分离以允许手动操纵C臂22。\n图4是根据本发明一个实施例形成的传动链34的顶端剖视图。驱动轴 86从变速箱70延伸至离合器放松杆94。电机82配置为驱动该驱动轴86。 该驱动轴86与变速箱70内的齿轮接合。驱动轴86不可反向驱动，这就是 说驱动轴86不可转而与变速箱70内的齿轮或者电机82接合。圆柱形驱动 皮带轮90安装在驱动轴86上。传动带42(图2)缠绕在驱动皮带轮卯上并通 过板38延伸至承载体18(图2)。驱动皮带轮90和传动带42均具有相互啮合 的齿(未显示)，以使当驱动皮带轮旋转时该传动带42与驱动皮带轮卯啮合 并沿其一起移动，而不是当驱动皮带轮90旋转时保持静止。\n在运行中，通过如上所述的操纵杆远程控制电机82，以使电机82引起 驱动轴86旋转。当驱动轴86旋转时，驱动皮带轮90与其一起旋转，旋转 的驱动皮带轮卯使传动带42(图3)在驱动皮带轮90旋转的方向上移动。从 而，当传动带42通过传动链34移过驱动皮带轮90时，将C臂22(图1)的 末端25或27之一拉向承栽体(图1)，以使C臂22旋转。配置传动链34，\n体18的移动。此外，操作者可以旋转离合器放松杆94，以使驱动皮带轮90 与驱动轴86分离并从而手动操纵C臂22，而不用传动链34。\n图5是根据本发明一个实施例形成的承栽体18的等角剖视图和传动链 34的等角视图。如图所示，传动带42缠绕在驱动皮带轮卯(图6)上并且穿 过板38上的孔延伸至承载体18。传动链34包括孔94中的附加皮带轮98， 其与传动带42的第一部分102接合，该笫一部分102穿过孔94从驱动皮带 轮90的第一端延伸。该皮带轮与传动带42的第一部分102接合，以使得改 变第一部分102的方向，以通常与传动带42的第二部分106排列起来，其 中该第二部分106穿过孔94从驱动皮带轮90的第二端延伸。从而皮带轮98 绕驱动皮带轮卯拉紧传动带42，并且当穿过承载体18中的孔向滚轮54(图 3)提供传动带42时，排列传动带42的第一部分102和第二部分106。\n如图所示，在框架77沿承载体的内侧32安装惰轮52。每个惰轮52具 有位于圓筒78相对端部的边缘74。边缘74具有第一直径，而圆筒78具有 第二直径，其中第一直径大于第二直径。从而，将穿过承栽体18延伸的传 动带42定位在边缘74之间，并且沿每个惰轮52的圓筒78将传动带42导\n向滚轮54(图3)。参照图4如上所述，根据操作者的喜好，在箭头A或者B 的方向上，运转传动链34来移动传动带42,并且从而移动C臂22。\n通过销46和缠绕驱动皮带轮90(图4)的传动带42将传动链34保持在承 栽体18的背部37附近。如图5中所示，承载体18包括狞入其中的L形拱 座IIO。弹簧柱塞(springplunge)114固定在拱座IIO上，并且穿过承栽体18 的缝隙118延伸至板38附近。弹簧柱塞114包括圆柱轴122和绕该轴122 布置的弹簧126。轴122的一端滑动安装在拱座110中，以使轴122可滑入 并滑出拱座110。端盖120与弹簧柱塞114的另一端相连。弹簧126位于拱 座110和端盖120之间的轴122上，以使弹簧126推动端盖120。板38承载 通过板38中的孔柠入并且与端盖120对齐以与其接合的螺柱134。\n返回图3，螺柱134显示为穿it^ 38延伸。螺柱134的第一部分138 从板38的第一端延伸而螺柱134的第二部分142 >WL 138的第二端延伸。 在运行中，操作者可用手或工具接合螺柱134的第一部分138而将螺柱134 更深地拧入板38中，以使螺柱134的第二部分142更长地伸出板38的另一 端。当螺柱134的第二部分142更长地伸出板38时，第二部分142就与端 盖120接合。\n返回图5，螺柱134的第二部分142在箭头E的方向上推动端盖120。 当在箭头E的方向上推动端盖120时，端盖120将轴122更深地推入拱座 110。在端盖120和拱座IIO之间压缩弹簧126，并且其与端盖120相抵地接 合，以限制端盖120和轴122在箭头E的方向上的移动。当螺柱134的第二 部分142受到弹性柱栓114的抵制时，在箭头F的方向上绕销46将板38相 抵地推离承栽体18。从而板38在箭头F的方向上将整个传动链34推离承 栽体18。当更远地将驱动皮带轮90(图6)推离承载体18时，就绕C臂22(图 1)、惰轮52和驱动皮带轮90拉紧或者张紧传动带42。通过这种方式张紧传 动带42,其变得松懈或者与驱动皮带轮90分离的可能性就更小。因此，C 臂22将更有效地绕承栽体18在箭头A和B的方向上旋转。\n必要时操作者可以通过调节螺柱134来将传动带42绕C臂22(图l)的 张力改变为所需的张力水平。例如，操作者越深地将螺柱134柠入板38，传 动带42中的张力就越大。另外，如果为了维护或者检查，操作者想要降低 绕C臂22的传动带42中的张力，该操作者可以将螺柱134拧出板38来远 离端盖120，然后使得板38更接近承栽体18。\n在此公开的张紧系统可以包括其他实施例。例如，该张紧系统并不局限\n于在医疗成像C臂22中应用.另外，该张紧系统可以用于在任何其他带传 动机器中控制张力，在其中传动带42与曲臂接合。另外，该传动链34可配 置为绕弹簧柱塞114旋转并与其接合，而不使用板38。例外，可以用除螺柱 134之外的任意数量的不同接合片与弹簧柱塞114接合。例如，板38可以承 载可在不同深度锁入板38的螺栓或者销，以使该螺栓或销与弹簧柱塞114 接合。另外，除中点之外，传动链34和张紧系统可以位于沿承栽体18的其 他不同的点。另外，该张紧系统可以包括与承栽体18和接合片接合的弹簧 126，而无需使用延伸入拱座110的柱塞。另外，张力系统可以根本不包括 弹簧126,但是可以包括一与螺柱134或者接合片接合的弹性柔性部件。另 外，弹簧柱塞114可不包括端盖120，而将螺柱134配置为直接与弹簧126 接合。\n这些实施例的张力系统提供了若干超越现有技术的优点。首先，通过将 螺柱134与弹性承重柱塞114接合，板38就不是刚性支撑在拉动传动带42 和推动弹簧柱塞114之间的位置。因此，板38还可以移动至承栽体18足够 远，以充分地增加传动带42中的张力，而与此同时可以相对弹簧126稍稍 移回承载体18，以容纳当传动带42移动时传动带42的任何张紧。\n另外，当由于使用传动带42磨损并且绕C臂22和惰轮52变得更为松 懈时，不需将螺柱134拉得更紧以增加传动带42中的张力。由于传动带42 在板38上施加了更小的压力，从而弹簧柱塞114将从螺柱134和板38处受 到更小的压缩，从而弹簧126可以扩张并推动板38远离承载体18。从而， 当重复利用后传动带42松懈时，螺柱134和弹簧126间的相互作用连续一 起运转将板38推离承栽体18，以拉紧传动带42。\n而且，通过将该张力系统沿承栽体18置于中点从而置于C臂22的中点 时，该张紧系统可以在驱动皮带轮90的两側张紧传动带42，而不考虑C臂 22的旋转方向。从而，通常在C臂22的两个末端25和27平均地张紧传动 带42。此外，由于操作者仅需转动螺柱134来绕C臂22松开或者拉紧传动 带42，所以不同实施例的张紧系统便于使用。此外，不同实施例的张紧系统 占据更小的空间。该系统整体被置于承栽体18之后，从而不妨碍患者、操 作者和房间中的任何其他物品，而不是被置于C臂22的一端或者两个末端 25、 27。通过将传动链34置于承栽体18上，而不是将单独的静止的传动链\n34与承栽体18相连，该张紧系统也可以节省空间。从而，该传动链34不妨 碍操作者并且与承栽体18 —起移动，从而不会限制或者约束承栽体18的移 动。同样，该张紧系统将传动链34与移动式C臂成像器IO组合起来，这极 大地增强了 C臂成像器通用性和操作者的操作性能。\n虽然参照一些实施例对本发明进行了说明，本领域技术人员应该理解： 在不脱离本发明的范围内可以进行各种改变和同等结构替换。此外，在不脱 离本发明范围内，可以进41S午多改进来适应本发明示教的具体场合和材料。 因此，本发明并不局限于公开的具体实施例，而涵盖落入所附权利要求范围 内的全部实施例。