小型床旁ct掃描儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種醫(yī)療器械設(shè)備，更具體地說，本發(fā)明涉及一種小型床旁CT掃描儀。
【背景技術(shù)】
[0002]在我國，隨著國民健康需求不斷增長(zhǎng)，加之中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)展快，病情危重，每年因腦部疾病而需要進(jìn)行頭部CT掃描的病人日益增加。目前，每年需要進(jìn)行腦部掃描的約有2000萬。然而，將一些病情嚴(yán)重的病人送到CT室進(jìn)行掃描檢查非常危險(xiǎn)甚至不可能，因?yàn)樵谵D(zhuǎn)送病人至CT室時(shí)，常常需要被迫暫時(shí)停止各種重要生理監(jiān)測(cè)和一些搶救設(shè)備的使用，這有可能加重患者病情或?qū)е虏l(fā)癥的發(fā)生，而且在病情變化時(shí)很難提供適時(shí)的監(jiān)測(cè)和救治措施。因此，急需一種小型移動(dòng)CT掃描儀為危重病人提供適時(shí)的床旁掃描服務(wù)，以避免延誤診斷的危險(xiǎn)。
[0003]目前已經(jīng)有若干移動(dòng)式CT儀產(chǎn)品，但無一例外地采用了與傳統(tǒng)CT近似的技術(shù)，如閃爍體探測(cè)器陣列，滑環(huán)數(shù)據(jù)傳輸以及螺旋掃描的工作方式，且只能進(jìn)行斷層重建，都是將X射線源和探測(cè)器固定安裝于轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)過程中，探測(cè)器接收穿透過人體器官或組織后的X射線，由計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像三維重建。而為了進(jìn)一步體現(xiàn)便利性，適應(yīng)未來市場(chǎng)的需求，床旁CT掃描儀的診斷功能宜作相應(yīng)的擴(kuò)展，如DR拍片、X透視，醫(yī)生可根據(jù)病人檢測(cè)部位、檢查費(fèi)用及圖像分辨率的要求選擇合理的檢查方式。
[0004]再者，移動(dòng)掃描儀存在諸多可以改進(jìn)的地方。以CereTom為例，它主要是對(duì)掃描儀體積和重量進(jìn)行了小型化改進(jìn)，其掃描模式仍然沿用大型CT掃描儀的傳統(tǒng)技術(shù)，導(dǎo)致被掃描物體接受更多的輻射劑量。同時(shí)，它也存在較大的周圍環(huán)境劑量，相對(duì)增加了床旁檢查的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。另外，CereTom的掃描孔徑只有30cm，空間較小，難以和一些重要生理監(jiān)測(cè)和搶救設(shè)備的兼容使用。它還采用履帶實(shí)現(xiàn)掃描移動(dòng)，不僅對(duì)工作場(chǎng)地的地面要求非常高，掃描過程中機(jī)架的移動(dòng)也可能對(duì)病人的實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)產(chǎn)生影響。
[0005]床旁CT掃描儀具有質(zhì)量輕、體積小、移動(dòng)靈活等特點(diǎn)，但是目前市場(chǎng)上床旁CT掃描儀醫(yī)學(xué)診斷功能比較單一，只能對(duì)病人進(jìn)行CT掃描檢測(cè)，不具備DR拍片功能，使得病人需要輾轉(zhuǎn)多個(gè)檢測(cè)室來完成所需的檢測(cè)信息，給病人帶來了諸多不便，特別是對(duì)不易移動(dòng)的重癥病人，需要一種多功能的CT掃描儀來方便進(jìn)行多項(xiàng)檢測(cè)，同時(shí)，現(xiàn)有的CT掃描儀至少需要回轉(zhuǎn)掃描360度有效數(shù)據(jù)即可重建獲得多個(gè)斷層圖像，其供電與通信方式若采用碳刷與低壓滑環(huán)技術(shù)則成本太高且功能浪費(fèi)，若單獨(dú)在掃描盤背側(cè)的同步帶輪端面配置回轉(zhuǎn)型拖鏈，則會(huì)大大增加掃描盤寬度，顯得整機(jī)臃腫。其他過于復(fù)雜的布線方式雖能滿足供電通信要求，但是存在線纜散亂、拉扯、扭曲等安全隱患，實(shí)際效果不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明主要解決的是CT掃描儀對(duì)工作場(chǎng)地的地面要求非常高的技術(shù)問題，主要通過減小CT掃描儀的體積、重量、減少轉(zhuǎn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)弧度和整機(jī)的震動(dòng)幅度，同時(shí)通過平衡校正來消除傳動(dòng)偏心力等措施來減輕和消除CT掃描儀自身的震動(dòng)量來減少對(duì)工作地面的要求，進(jìn)一步通過帶有中控剎車機(jī)制的移動(dòng)裝置來輔助CT掃描儀的移動(dòng)和固定，使得CT掃描儀的使用場(chǎng)地更廣。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種小型床旁CT掃描儀，包括:
[0009]機(jī)架，其垂直架設(shè)在CT掃描儀的移動(dòng)裝置上；旋轉(zhuǎn)部件，其通過回轉(zhuǎn)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述機(jī)架上，所述旋轉(zhuǎn)部件和機(jī)架為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，圓環(huán)中心作為CT掃描儀的掃描孔；成像系統(tǒng)，其具有沿軸中心對(duì)稱設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)部件同側(cè)壁上的X射線源組件和探測(cè)器組件，所述X射線源組件與所述旋轉(zhuǎn)部件以轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，所述探測(cè)器組件以可平動(dòng)的方式對(duì)應(yīng)接收來自所述X射線源組件的出射線；以及拖鏈部件，其跨設(shè)在所述機(jī)架側(cè)壁上，跨設(shè)長(zhǎng)度不超過所述機(jī)架的半周長(zhǎng)，所述拖鏈部件的一端固定在所述機(jī)架上，另一端隨所述旋轉(zhuǎn)部件活動(dòng)設(shè)置在所述機(jī)架的側(cè)壁上，電纜通過所述拖鏈部件連接電源與所述成像系統(tǒng)；其中，所述X射線源組件以錐形半扇束作為出射光束，所述X射線源組件旋轉(zhuǎn)一定角度、所述探測(cè)器同步平動(dòng)到完全接收所述出射光束的位置，同時(shí)所述成像系統(tǒng)以動(dòng)態(tài)容積掃描方式旋轉(zhuǎn)一周以完成對(duì)目標(biāo)物的掃描成像過程。
[0010]優(yōu)選的，所述回轉(zhuǎn)軸承的外圈安裝在所述機(jī)架的內(nèi)圈上，且通過所述機(jī)架一側(cè)壁上的凸臺(tái)和設(shè)置在所述機(jī)架另一側(cè)壁上的外圈壓板限位，所述回轉(zhuǎn)軸承采用可同時(shí)承受較大的軸向和徑向負(fù)載的交叉滾子軸承；所述旋轉(zhuǎn)部件具有轉(zhuǎn)盤、法蘭盤和同步帶輪，所述轉(zhuǎn)盤和法蘭盤通過背對(duì)螺栓夾緊回轉(zhuǎn)軸承內(nèi)圈的方式連接，所述同步帶輪與法蘭盤外側(cè)壁以螺釘連接，所述同步帶輪與設(shè)置在所述機(jī)架正下方的帶輪以同步帶連接。
[0011]優(yōu)選的，所述X射線源組件包括:底座，其內(nèi)側(cè)壁安裝在所述轉(zhuǎn)盤的外側(cè)壁上；x射線源發(fā)生器，其內(nèi)側(cè)壁的一端通過支承軸承設(shè)置在所述底座的外側(cè)壁上，所述X射線源組件的光束出射窗口設(shè)置在所述X射線源發(fā)生器的上表面；第一單軸驅(qū)動(dòng)單元，其固定安裝在所述底座的外側(cè)壁上，所述第一單軸驅(qū)動(dòng)單元包括第一滑軌、設(shè)置在第一滑軌上的第一滑塊以及驅(qū)動(dòng)所述第一滑塊移動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)；以及第一連桿組件，其一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述第一滑塊上，所述連桿組件的另一端轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述X射線源發(fā)生器內(nèi)側(cè)壁的另一端；其中，所述X射線源發(fā)生器內(nèi)側(cè)壁上設(shè)置有X射線源支座，其一端設(shè)置有臺(tái)階孔，其與所述支承軸承外圈軸配合連接，所述底座一端設(shè)置有突出的臺(tái)階軸，其與所述支承軸承內(nèi)圈孔配合連接，所述支承軸承采用交叉滾子軸承。
[0012]優(yōu)選的，所述探測(cè)器組件包括:第一基座，其內(nèi)側(cè)壁安裝在與所述底座對(duì)應(yīng)面的所述轉(zhuǎn)盤外側(cè)壁上；第二單軸驅(qū)動(dòng)單元，其固定安裝在所述第一基座上，所述第二單軸驅(qū)動(dòng)單元包括第二滑軌、設(shè)置在第二滑軌上的第二滑塊以及驅(qū)動(dòng)所述第二滑塊移動(dòng)的第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)；探測(cè)器支座，其上端與所述第二滑塊固定連接；平板探測(cè)器，其橫向設(shè)置在所述探測(cè)器支座上，所述平板探測(cè)器的探測(cè)面與所述出射窗口相對(duì)，且所述平板探測(cè)器始終與所述轉(zhuǎn)盤的徑向垂直；其中，所述底座和基座呈180°相對(duì)固定安裝于所述轉(zhuǎn)盤上，所述底座和第二基座之間的垂直距離不小于所述轉(zhuǎn)盤內(nèi)孔的直徑。
[0013]優(yōu)選的，所述拖鏈部件包括:拖鏈，其定端置于所述機(jī)架正上端，所述拖鏈動(dòng)端活動(dòng)設(shè)置在所述機(jī)架側(cè)壁上；外圈導(dǎo)向托盤，其安裝于所述機(jī)架上，且處于所述同步帶輪同軸的外周空間；內(nèi)圈導(dǎo)向片，其與所述外圈導(dǎo)向托盤固接，且同軸設(shè)置在所述外圈導(dǎo)向托盤與所述同步帶輪之間的區(qū)域，所述拖鏈動(dòng)端活動(dòng)設(shè)置在所述外圈導(dǎo)向托盤和所述同步帶輪確定的環(huán)形空間內(nèi)；以及隨動(dòng)件，其包括隨動(dòng)滾子和與其連接的隨動(dòng)彎板，所述隨動(dòng)滾子活動(dòng)設(shè)置在所述法蘭盤和機(jī)架之間的空間內(nèi)，所述隨動(dòng)彎板跨設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)部件表面，且與所述拖鏈動(dòng)端緊固連接；其中，所述拖鏈采用雙向彎曲拖鏈，所述外圈導(dǎo)向托盤通過沉頭螺釘連接在機(jī)架上同步帶輪的外周空間，所述外圈導(dǎo)向托盤和內(nèi)圈導(dǎo)向片的端面厚度不超出同步帶輪的端面厚度。
[0014]優(yōu)選的，所述法蘭盤沿周向邊緣開有環(huán)形導(dǎo)槽，導(dǎo)槽角度范圍為150°，導(dǎo)槽上表面以螺釘固定設(shè)置有環(huán)形壓板，法蘭盤開設(shè)的導(dǎo)槽、環(huán)形壓板和機(jī)架的內(nèi)弧形面形成一個(gè)可約束隨動(dòng)滾子的幾何空間，隨動(dòng)滾子軸線與掃描孔軸線平行；所述旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)前150°范圍內(nèi)，拖鏈動(dòng)端、隨動(dòng)滾子與隨動(dòng)彎板保持絕對(duì)靜止，隨動(dòng)滾子與導(dǎo)槽滾動(dòng)接觸，期間電纜自由段在掃描孔內(nèi)空間自由牽引，后230°范圍內(nèi)法蘭盤通過隨動(dòng)滾子拉動(dòng)隨動(dòng)彎板連同拖鏈動(dòng)端一起作環(huán)形運(yùn)動(dòng)，總共完成380°回轉(zhuǎn)角度。
[0015]優(yōu)選的，所述外圈導(dǎo)向托盤安裝在所述機(jī)架側(cè)壁的±115°的角度范圍內(nèi)，所述外圈導(dǎo)向托盤正下端開口，所述同步帶經(jīng)過所述開口連接所述帶輪和同步帶輪，所述內(nèi)圈導(dǎo)向片安裝在所述外圈導(dǎo)向托盤與所述同步帶輪之間區(qū)域的-115°?0°位置，CT掃描儀靜置默認(rèn)狀態(tài)下，拖鏈動(dòng)端位于-115°位置，隨著所述轉(zhuǎn)動(dòng)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)，拖鏈動(dòng)端往復(fù)運(yùn)動(dòng)在±115°的角度范圍內(nèi)；其中，在0?115°區(qū)間內(nèi)，所述外圈導(dǎo)向托盤與同步帶輪形成的弧形空間容許拖鏈折疊通過，在0?-115°區(qū)間內(nèi)，所述內(nèi)圈導(dǎo)向片與同步帶輪形成的弧形空間容許拖鏈單層通過。
[0016]優(yōu)選的，所述移動(dòng)裝置包括:第二基座，其為長(zhǎng)方形板狀結(jié)構(gòu)，所述基座的四個(gè)端角下端分別設(shè)置有醫(yī)療床輪，所述第二基座長(zhǎng)度方向兩端分別向上設(shè)置有推車扶手；中控剎車組件，其設(shè)置在所述扶手的上端，并可沿所述扶手上下伸縮；以及傳動(dòng)連桿組件，其設(shè)置在移動(dòng)裝置的下端，所述傳動(dòng)連桿組件同步連接四個(gè)所述醫(yī)療床輪的制動(dòng)控制端，所述中控剎車組件的伸縮端通過閘線與所述傳動(dòng)連桿組件的活動(dòng)端連接；其中，所述第二基座上活動(dòng)設(shè)置有升降組件，CT掃描儀設(shè)置在所述升降組件上。
[0017]優(yōu)選的，所述X射線源發(fā)生器的出射窗口設(shè)置有用于限制射線束形狀的限束器，所述限束器內(nèi)設(shè)置有用于顯示掃描視野的視野指示機(jī)構(gòu)，所述視野指示結(jié)構(gòu)包括LED光源、限束光闌以及發(fā)射鏡，所述LED光源的焦點(diǎn)與X射線源球管焦點(diǎn)相對(duì)于所述反射鏡成鏡像關(guān)系。
[0018]優(yōu)選的，所述探測(cè)器組件對(duì)應(yīng)位置的所述轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有若干個(gè)配重塊，所述配置塊用于對(duì)所述旋轉(zhuǎn)部件的回轉(zhuǎn)離心力進(jìn)行調(diào)平衡。
[0019]本發(fā)明至少包括以下有益效果:
[0020]1、采用半扇束傾斜探測(cè)器掃描模式，該掃描模式將顯著降低掃描儀的探測(cè)器成本，同時(shí)降低了對(duì)X射線源扇形角的要求，擴(kuò)大了對(duì)現(xiàn)有射線源的選擇。在同等掃描視野的前提下，傾斜安裝的平板探測(cè)器增大了探測(cè)器到旋轉(zhuǎn)中心的距離，從而實(shí)際上增大了掃描儀的內(nèi)徑，方便對(duì)有輔助監(jiān)測(cè)救護(hù)儀器的病人的掃描；
[0021]2、兼具DR拍片、CT掃描和透視功能，該功能通過專門設(shè)計(jì)的掃描模式變換機(jī)構(gòu)使得該床旁CT掃描儀一機(jī)三用，提高了使用效率，滿足了不同條件下的使用需求；
[0022]3、采用獨(dú)特設(shè)計(jì)的拖鏈結(jié)構(gòu)，顯著減小整機(jī)重量和體積；
[0023]4、采用兩端可控的中控剎車機(jī)制，提高了機(jī)動(dòng)性，縮短了儀器定位擺放準(zhǔn)備時(shí)間；
[0024]5、采用可見光顯示掃描視野，相比傳統(tǒng)的激光十字線，簡(jiǎn)化了病人在錐束CT掃描前的擺位過程；
[0025]6、本發(fā)明的CT掃描儀具有超大掃描孔徑，尤其適用于帶有多種生命體征維持設(shè)備等外圍設(shè)備的危重病人，擴(kuò)大了適用范圍。
[0026]7、本發(fā)明提供了一種小型床旁CT掃描儀，擴(kuò)展了床旁CT掃描儀的使用功能，提升了床旁CT掃描儀的便利性，醫(yī)生可根據(jù)病人檢測(cè)部位、檢查費(fèi)用及圖像分辨率的要求選擇合理的檢查方式；
[0027]8XT掃描功能采用偏置平板探測(cè)器加傾斜X射線源的半扇束掃描方式，有效增大了掃描視野和掃描孔徑，且降低了對(duì)X射線源扇形角的要求；
[0028]9、DR拍片功能則采用X射線源和平板探測(cè)器豎直正對(duì)照射投影方式，以低輻射劑量對(duì)病癥部位進(jìn)行快速檢查；
[0029]10、本發(fā)明提供的CT掃描、DR拍片功能的切換機(jī)構(gòu)允許CT掃