瞄准系统及瞄准方法技术方案

一种瞄准系统，该瞄准系统设有可调节的光学组件，适用于和具有穿透束源、穿透束接收器的成像系统一起使用。该光学组件在源发出的穿透束的路径上具有瞄准标记。该瞄准标记对源发出的穿透束至少部分地不透明，并且该瞄准标记指示目标轴上的瞄准点。该光学组件还包括能够提供与目标轴共轴和共线的可检测瞄准束的可检测瞄准束设备。此外，还提供了一种对准诸如上述系统之类的瞄准系统的方法，以及瞄准有关区域的方法。本发明专利技术系统和方法的一个优点是只需要两点对准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用申请人请求基于2003年10月31日提出、题为“”的第60/516,039号美国临时专利申请的优先权，其公开通过引用包括在此。
技术介绍
本专利技术主要涉及瞄准系统和方法。例如，本专利技术可用来瞄准存在于表面后面的区域。在现有技术中，第5,320,111美国专利和第5,316,014号美国专利揭示了对肿瘤准备被活检针操作的X射线透照样本定位和引导活检针的方法和装置。交叉的激光束被用来标记肿瘤的位置并沿垂直路径引导活检针。该激光束源在正交路径上是活动的，而补偿装置使激光束改变方向以将其保持在目标区域内或消除任何视差。也就是说，激光束的角度位置可在不同的座标位置调节成不同的角度，以使针沿着一部分直线路径从X射线点源通过病变处行进到X射线胶片。因而，不可将针尖移到小病变的一侧。这种现有技术系统和方法具有若干缺点。例如，它们难以准确地和快速地校正。在2001年2月22日提出、题为“”的并且转让给本专利技术受让人的第09/792,191号未决美国专利申请中，揭示了一种改进的，其公开通过引用包括在此。
技术实现思路
本专利技术包括瞄准系统，该瞄准系统设有可调节的光学组件，适用于和具有穿透束源、穿透束接收器的成像系统一起使用。该光学组件在源发出的穿透束的路径上具有瞄准标记。该瞄准标记对源发出的穿透束至少部分地不透明，并且该瞄准标记在目标轴上指示瞄准点。该光学组件还包括能够提供与目标轴共轴和共线的可检测瞄准束的可检测瞄准束设备。此外，本专利技术包括校正诸如上述系统之类的瞄准系统的方法，以及瞄准有关区域的方法。本专利技术系统和方法的一个优点是只需要两点对准。附图说明为了更充分地理解本专利技术的性质和目标，可结合附图参照下面的详细说明，其中图1是包括根据本专利技术瞄准系统的成像系统示意图；图2是在图1的系统中包括的瞄准组件的平面图；图3是图2的瞄准组件的侧视图；图4是图2的瞄准组件的端视图；图5是图2的瞄准组件尺寸缩小了的透视图；图6是在图1系统中包括的瞄准组件相反的平面视图；图7是图6的瞄准组件的透视图；图8是图6的瞄准组件的端视图；以及图9是图6的瞄准组件的侧视图。具体实施例方式瞄准系统和实时成像系统一起使用。该成像系统可以是荧光X射线成像系统、胶片(或等效记录介质)X射线成像系统、NMR(核磁共振，也被称为MRI)成像系统、CAT(计算机辅助断层摄影，也称为CT)成像系统。所有的上述成像系统都具有穿透电磁辐射束源以及接收和解释产生的穿透辐射图像的设备。瞄准系统也可与使用其它形式的穿透辐射(诸如超声辐射)的系统一起使用。该瞄准系统可以与现有的成像系统相联接来实施，或可以包括在成像系统内来实施。作为
技术介绍
，可参考上面引用的第09/792,191号申请的图4，它是包括在瞄准系统中的瞄准组件部分的透视图。这个瞄准组件是与在该申请中示出的C型臂一起使用的三点对准系统，用于测绘圆锥形X线束的形状。该瞄准组件的特征在于围绕第09/792,191号申请图4中的轴25C做旋转运动，沿着轴25A和轴25C做往复运动，并围绕轴25A做旋转运动。本专利技术瞄准系统的实施例包括光学组件、相关联的运动执行器、相关联的电子元件和其它相关联的操作控制设备，诸如但不限于红外遥控器。所述光学组件是可调节的。该光学组件在辐射源提供的穿透束的路径中具有瞄准标记。瞄准标记对由辐射源发出的穿透束至少是部分不透明的，该瞄准标记指示目标轴上的瞄准点。该光学组件还包括能够提供与目标轴共轴或共线的可检测瞄准束的可检测瞄准系统。此外，本专利技术包括用特定的成像系统校准瞄准系统的方法，以及瞄准感兴趣的区域的方法。本专利技术光学组件的一个优点是只需要两点校准。现在参照图1，用包括C型臂12、穿透束或X射线源14和穿透束接收器或图像增强器16的荧光检查X射线成像系统10来说明本专利技术的瞄准系统。在图1中，本专利技术的瞄准组件标为20。图2是从源14朝组件20看时瞄准组件20的平面视图。图6是从接收器16朝组件20看时瞄准组件20的平面视图。瞄准组件20包括在框架结构32上安装的光学组件30，并且将描述用于在各个方向移动组件诸元件的各个驱动装置。框架32包括安装在系统10的固定位置的第一元件34和由元件34携带的第二元件36，第二部分36又携带了光学组件30。光学组件30包括安装在轴42等上面的瞄准束偏转反射镜40，轴42旋转地安装在支圈元件44上，支圈元件44又旋转地安装在框架元件36上。允许穿透束即X射线透射通过的材料制成的盘46位于支圈44中，瞄准束50，在示例中是激光束，由瞄准束源52提供，并且由隅角反射镜54通过支圈44上的开口射向偏转反射镜40。在光学组件30中设置了瞄准标记或分度线60，瞄准标记或分度线60可以是在平行于盘46平面的平面上横跨支圈44两端伸展的、由X射线不能透过的材料制成的两条相互垂直或正交的线。光学组件30可沿着第一线性路径移动，第一线性路径在图1中被标明为X轴平移，而在图2、5、6和7中由箭头70指示。该移动由图2和6中标为72的线性执行器等来提供。光学组件30可沿着第二线性路径移动，第二线性路径在图1中被标明为Y轴平移，而在图2、3、5、6、7和9中由箭头76指示。该移动由图2、3、5、6、7和9中标为78的线性执行器来提供。光学组件30可绕轴旋转，它由图1中的beta旋转来标明和由图2、5、6和7中的箭头82来指示。该运动由图2和5中标为84的驱动装置提供，该驱动装置可包括例如步进马达和齿轮传动装置。装有偏转反射镜40的元件42可绕轴旋转，它由图1中的alpha旋转来标明和由图6和7中的箭头86来指示。该运动由图6和7中标为88的驱动装置来提供。本专利技术通过以下对操作几何条件和校正的描述来说明。为了便于下面的描述，在图1中定义了距离h，激光器-反射镜入射点在偏转反射镜40上，分度线为瞄准标记60，而反射镜-十字线组-激光器组是反射镜40、分度线60和激光器组。具有已知h’的Saber源的几何条件(2点校正)1.工作的几何条件2.校正注释 1.工作的几何条件·考虑激光器-反射镜入射点和分度线之间的距离。·分度线的平移(x，y)和反射镜的旋转(α，β)之间的关系为 h′=H+dHh,l=x2+y2+h′2=(x0+Δx)2+(y0+Δy)2+h′2]]>α=tan-1(yx+1)=tan-1(y0+Δyx0+Δx+1)---(1)]]>β=tan-1(1h′2l2+2xl-h′2)=tan-1(1h′2l2+2(x0+Δx)l-h′2)---(2)]]>其中h是X射线源和分度线之间的垂直距离。·注明H为从分度线到图像增强器的高度，而d是激光器-反射镜入射点和分度线之间的距离。若反射镜在分度线的上方，d为负值。推导1.有三个反射镜-十字线-激光器组位置的系统光路X-射线源 2.单个反射镜-十字线-激光器位置 MN代表反射镜的法线。MN的旋转由α和β来表示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术由下面的权利要求作进一步限定。在权利要求中，术语对准目标和对准点是与图像增强器１６相关联的位置。一种操作瞄准系统的方法，包括：提供包含在辐射源穿透束的路径上的瞄准标记的可调节的光学组件，所述瞄准标记对从所述辐射源发出的穿透束至 少部分地不透明，且所述瞄准标记指示目标轴上的瞄准点，所述光学组件还包括能够提供与所述目标轴共轴和相一致的可检测瞄准束的可检测瞄准束设备；提供指示穿透束路径上第一位置处的第一对准点的第一对准目标，所述第一对准目标对穿透束至少部分地不透明；提供与目标轴共轴和相一致的可检测瞄准束；调节所述光学组件以使所述可检测瞄准束入射在所述第一位置的所述第一对准点，因此由接收器提供的图像指示瞄准点与所述第一位置处的所述第一对准点相一致；将对应于所述目标轴的位置的信息记录为第一对准位置；提供指示穿透束路径上第二位置处的第二对准点的第二对准目标，所述第二对准目标对穿透束至少部分地不透明；调节所述光学组件以使所述可检测瞄准束入射在所述第二位置的所述第二对准点，因此由接收器提供的图像指示瞄准点与所述第二位置处的所述第二对准点相一致；以及将对应于所述目标轴的位置的信息记录为第二对准位置。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：JC麦克尼尔尼，P索兰德，H王，
申请(专利权)人：明拉德股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]