本发明属于医疗器械制造技术领域，具体而言，涉及一种X射线准直器。
背景技术：
锥束CT扫描视野决定着能观察到的患者解剖结构的可视范围，为降低患者所需承受的辐射剂量，需要对不同目标区域选择使用不同的视野扫描。相关技术中，准直器由一个或多个板构成，板可以包括许多不同的开孔。当使用不同于先前使用的成像模式进行新曝光时，必须通过使用不同形状或尺寸的开孔限制X射线束，然而，成像装置可用空间常常限制了开孔的数量或板的数量，因此，视野可调范围有限。另外，相关技术中还有一种使用四板式准直器来竖直地和水平地限制线束，每个板由独立致动器驱动，该构造允许各种射线束尺寸和形状以及相对位置，但多个致动器的使用会导致成本的增加以及对空间要求的提高，加工与制造的成本较高，安装步骤多，使用不方便。因此，上述四板式准直器还存在较大改进空间。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种X射线准直器，所述X射线准直器可简单、灵活地调节射线的辐射区域。
根据本发明实施例的X射线准直器包括遮挡组件和安装支架，所述遮挡组件至少为一个，所述遮挡组件包括：并排设置的第一连接块和第二连接块，所述第一连接块与所述第二连接块中的至少一个与所述安装支架滑动配合；弹性单元，所述弹性单元与所述第一连接块及所述第二连接块相连，且在所述第二连接块朝背离所述第一连接块的方向运动时所述弹性单元弹性变形；驱动装置，所述驱动装置安装于所述安装支架，且与所述第二连接块相连；吸力对，所述吸力对包括第一吸力单元和第二吸力单元，所述第一吸力单元安装于所述第一连接块，所述第二吸力单元安装于所述安装支架；第一挡板，所述第一挡板与所述第一连接块相连；第二挡板，所述第二挡板与所述第二连接块相连。
根据本发明实施例的X射线准直器，通过单个驱动装置即可同时驱动第一挡板和第二挡板，实现两块挡板的无级可调，可以方便地控制射源窗口的敞开范围，且X射线准直器的结构简单，实际的空间需要小，电气相关元器件少，故障点少，可靠性高，节约成本，该调节高度自由、灵活，能扩展其医学成像的临床使用，对拍摄位置和窗口大小都能自由调节，因此，在满足临床需求的情况下，降低了患者所需承受的辐射剂量。
根据本发明一个实施例的X射线准直器，在初始位置时，所述第一连接块止抵所述第二连接块；在所述驱动装置驱动所述第二连接块朝所述第一连接块的方向运动到第一位置时，所述第一吸力单元与所述第二吸力单元相连；在所述驱动装置驱动所述第二连接块朝背离所述第一连接块的方向运动到第二位置时，所述弹性单元驱动所述第一连接块朝靠近所述第二连接块的方向运动。
根据本发明一个实施例的X射线准直器，所述弹性单元包括：导向杆，所述导向杆贯穿所述第一连接块且与所述第二连接块固定连接，所述第一连接块与所述导向杆滑动配合；弹簧，所述弹簧套设在所述导向杆外，且一端止抵所述第一连接块的背离所述第二连接块的一侧，另一端固定在所述导向杆的一端。
根据本发明一个实施例的X射线准直器，所述弹性单元还包括：调节螺母，所述导向杆的所述一端设有螺纹段，所述调节螺母与所述螺纹段螺纹连接，所述弹簧的所述另一端止抵所述调节螺母。
根据本发明一个实施例的X射线准直器，所述安装支架上设有导轨，所述第一连接块和所述第二连接块中的至少一个与所述导轨滑动配合。
根据本发明一个实施例的X射线准直器，还包括：滑块，所述滑块与所述导轨滑动配合，且所述第一连接块和所述第二连接块中的至少一个与所述滑块固定连接。
根据本发明一个实施例的X射线准直器，所述第一吸力单元包括永磁铁，所述第二吸力单元包括磁吸金属板。
根据本发明一个实施例的X射线准直器，所述驱动装置包括驱动电机和丝杠轴，所述丝杠轴与所述驱动电机的电机轴动力耦合连接，所述丝杠轴与所述第二连接块形成丝杠副。
根据本发明一个实施例的X射线准直器，还包括：法兰螺母，所述法兰螺母固定连接在所述第二连接块的背离所述第一连接块的一侧，所述丝杠轴与所述法兰螺母螺纹连接。
根据本发明一个实施例的X射线准直器，所述安装支架包括两个相互垂直的子板，所述遮挡组件为两个，两个所述遮挡组件相互垂直布置，且分设在两个所述子板上。本发明的X射线准直器仅需要两组致动器就能实现窗口水平方向和竖直方向的大小无级调节以及相对射线源焦点位置的任意变化。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明实施例的X射线准直器的轴测图；
图2是本发明实施例的X射线准直器的爆炸分解图；
图3-图8是本发明实施例的X射线准直器的操作过程图；
图9是本发明实施例的X射线准直器的处于一种工作位置时的结构示意图；
图10是图9中A处的局部放大图。
附图标记：
X射线准直器100，
遮挡组件10，第一连接块11，第二连接块12，弹性单元13，导向杆131，弹簧132，调节螺母133，驱动装置14，驱动电机141，丝杠轴142，吸力对15，第一吸力单元151，第二吸力单元152，第一挡板16，第二挡板17，法兰螺母18，
安装支架20，导向板21，安装板22，导轨23，滑块24，
射源窗口200。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面参考图1-图10描述根据本发明实施例的X射线准直器100，X射线准直器100用于调节射源窗口200的孔径以调节扫描视野，射源窗口200可以为圆形、方形等多种形状，X射线源发出的射线通过射源窗口200射到待照射的区域。
如图1-图10所示，根据本发明一个实施例的X射线准直器100包括遮挡组件10和安装支架20。
其中，遮挡组件10至少为一个，遮挡组件10包括：第一连接块11、第二连接块12、弹性单元13、驱动装置14、吸力对15、第一挡板16、第二挡板17。
第一连接块11和第二连接块12并排设置，第一连接块11和第二连接块12可以平行于安装支架20并排设置，安装支架为非磁性材料，比如为铝合金材料，第一连接块11与第二连接块12中的至少一个与安装支架20滑动配合，比如第一连接块11与安装支架20滑动配合，第一连接块11上设有与安装支架20配合的滑动装置。
弹性单元13与第一连接块11及第二连接块12相连，且弹性单元13在第二连接块12朝背离第一连接块11的方向运动时弹性单元13弹性变形。
驱动装置14安装于安装支架20，驱动装置14与第二连接块12相连，驱动装置14可用于驱动第二连接块12与安装支架20做相对运动，比如驱动装置14驱动第二连接块12朝靠近第一连接块11的方向移动，这样，第二连接块12可带动第一连接块11共同移动。
吸力对15包括第一吸力单元151和第二吸力单元152，第一吸力单元151安装于第一连接块11，第二吸力单元152安装于安装支架20，比如第一吸力单元151设置于第一连接块11朝向安装支架20的一侧，第二吸力单元152安装于安装支架20的朝向第一连接块11的一侧，当第一连接块11沿安装支架20滑动时，第一吸力单元151逐渐靠近第二吸力单元152，第二吸力单元152周围一定距离范围内存在磁吸区域，当第一吸力单元151沿安装支架20滑动并进入该磁吸区域时，第一吸力单元151和第二吸力单元152之间产生相互的吸力，当第一连接块11移动到第一吸力单元151与第二吸力单元152正对时，若不考虑弹性单元13的作用，第一连接块11被吸附到安装支架20。
比如第一吸力单元151可以包括永磁铁，第一吸力单元151可设于第一连接块11靠近安装支架20的一侧，第二吸力单元152包括磁吸金属板，磁吸金属板可以包括铁、铬、镍等成分，第二吸力单元152可以安装于滑轨的两侧，永磁铁可以设置在第一连接块11与磁吸金属板对应的位置，第二吸力单元152可吸附磁铁。当第一连接块11移动到磁吸金属板的磁吸区域时，永磁铁与磁吸金属板之间存在吸力。永磁铁与磁吸金属板正对时，永磁铁与磁吸金属板吸附，永磁铁与磁吸金属板之间的压力产生的摩擦力可以起到阻碍第一连接块11运动的作用。
第一挡板16与第一连接块11相连，比如第一挡板16包括第一板、第二板，第一挡板16的第一板与第二板可以相互垂直，第一板上设有长圆孔，第一连接块11上可以设有两个螺纹孔，螺钉贯穿第一挡板16上的长圆孔并与第一连接块11上的螺纹孔螺纹连接，第一挡板16的第二板用于遮挡射源窗口200，第一挡板16上覆盖有铅皮，以屏蔽射线用，具体地，第一挡板16的第二板上覆盖有铅皮。
第二挡板17与第二连接块12相连，比如第二挡板17包括第一板、第二板，第二挡板17的第一板与第二板可以相互垂直，第一板上设有长圆孔，第二连接块12上可以设有两个螺纹孔，螺钉贯穿第二挡板17上的长圆孔并与第二连接块12上的螺纹孔螺纹连接，第二挡板17的第二板用于遮挡射源窗口200，第二挡板17上覆盖有铅皮，以屏蔽射线用，具体地，第二挡板17的第二板上覆盖有铅皮。
如图3所示，在初始位置时，第一连接块11止抵第二连接块12，第二连接块12与驱动装置14相连，第一连接块11、第二连接块12连接在驱动装置14远离第二吸力单元152的位置，在初始位置，第一挡板16与第二挡板17均不遮挡射源窗口200，射源窗口200的辐射范围最大。
如图4所示，驱动装置14驱动第二连接块12朝第一连接块11的方向运动，第二连接块12带动第一连接块11一起朝靠近射源窗口200的方向移动，并使第一挡板16和第二挡板17逐步遮挡射源窗口200。
如图5所示，驱动装置14继续驱动第二连接块12朝第一连接块11的方向运动，此时第一挡板16和第二挡板17完全遮挡射源窗口200。
如图6所示，驱动装置14继续驱动第二连接块12朝第一连接块11的方向运动，在驱动装置14驱动第二连接块12朝第一连接块11的方向运动到第一位置时，第一吸力单元151与第二吸力单元152相连，射源窗口200的左侧敞开，此为驱动装置14正向运动的终点。
可以理解的是，在第一挡板16遮挡射源窗口200右半边窗口时，第一吸力单元151即可吸附在第二吸力单元152上，此时驱动单元的阻力增大，但仍能带动第二连接块12移动。
如图6所示，驱动装置14开始反转，驱动装置14驱动第二连接块12逐渐朝背离第一连接块11的方向运动，第二连接块12带动第二挡板17向背离第一连接块11的方向运动，第一连接块11由于第一吸力单元151与第二吸力单元152的吸力，保持不动，此时第一连接块11与第二连接块12发生相对位移，使得弹性单元13弹性变形，在初期弹性单元13的弹性力小于第一吸力单元151与第二吸力单元152的静摩擦力，第一连接块11保持不动，这样，第一挡板16遮挡射源窗口200的右侧小部分，第二挡板17运动以调节射源窗口200的敞开范围，第二连接块12向左移动的距离即决定了水平方向开放的位置和大小。
如图7和图8所示，返程时，第二连接块12继续向左运动，当驱动装置14驱动第二连接块12朝背离第一连接块11的方向运动到第二位置时，弹性单元13驱动第一连接块11朝靠近第二连接块12的方向运动。
也就是说，当第二连接块12运动到第二位置时，弹性单元13的弹性变形产生的弹性力达到第一吸力单元151与第二吸力单元152之间的静摩擦力，该弹性力即可驱动第一连接块11朝靠近第二连接块12的方向运动，第一连接块11快速向左移动，当其越过第二吸力单元152的磁吸区域时，吸引力消失，其在弹性单元13的压力作用下，又与第二连接块12合在一起并回到初始位置，第一挡板16、第二挡板17最终远离射源窗口200，X射线准直器100回到初始位置状态。
根据本发明实施例的X射线准直器100，通过单个驱动装置14即可同时驱动第一挡板16和第二挡板17，实现两块挡板的无级可调，可以方便地控制射源窗口200的水平方向的敞开范围，且X射线准直器100的结构简单，实际的空间需要小，电气相关元器件少，故障点少，可靠性高，节约成本，该调节高度自由、灵活，能扩展其医学成像的临床使用，对拍摄位置和窗口大小都能自由调节，因此，在满足临床需求的情况下，降低了患者所需承受的辐射剂量。
根据本发明一个实施例的X射线准直器100，弹性单元13包括：导向杆131、弹簧132和调节螺母133，第一连接块11上设有通孔，导向杆131贯穿第一连接块11的通孔，且导向杆131与第二连接块12固定连接，X射线准直器100在不同位置的转换过程中，通孔可用于第一连接块11与导向杆131滑动配合，起到导向的作用。
弹簧132套设在导向杆131外，且弹簧132一端止抵第一连接块11的背离第二连接块12的一侧，弹簧132的另一端固定在导向杆131的一端，弹簧132可通过自身的弹性形变下的弹性力来驱动第一连接块11运动。
具体地，导向杆131的两端可以为螺纹段，中间为光杆，两个螺纹段中的一个与第二连接块12上的螺纹孔螺纹连接，两个螺纹段中的另一个与调节螺母133螺纹连接，弹簧132止抵在第一连接块11与调节螺母133之间，调节螺母133既可用于弹簧132的轴端限位，也可用于调节弹簧132的预压量，保证第一挡板16与第二挡板17对于射源窗口200的可透过区域最大时，第一连接块11不会移动，X射线准直器100回到初始位置时，又可带动第一连接块11移动。
如图1和图2所示，弹性单元13可以为两个，通孔可为两个。
根据本发明一个优选的实施例的X射线准直器100，安装支架20上设有导轨23，导轨23设置于安装支架20朝向第一连接块11、第二连接块12的一侧，导轨23可平行于导向杆131，第一连接块11和第二连接块12中的至少一个与导轨23滑动配合，比如，第一连接块11与导轨23滑动配合，第一连接块11和第二连接块12可沿导轨23的延伸方向相对移动，通过第一连接块11和第二连接块12沿导轨23的延伸方向的移动，从而调节第一挡板16、第二挡板17相互配合的位置，起到遮挡射源窗口200的作用。
具体地，遮挡组件10还可包括滑块24，滑块24与导轨23滑动配合，且第一连接块11和第二连接块12中的至少一个与滑块24固定连接，比如第一连接块11可以通过螺纹连接件与滑块24固定连接，滑块24可以跨坐在导轨23上，第一连接块11的朝向安装支架20的一侧设有与滑块24配合的凹槽，使得第一连接块11通过滑块24跨坐在导轨23上，当然，滑块24也可设置在第二连接块12上，第二连接块12的朝向安装支架20的一侧设有与滑块24配合的凹槽，使得第二连接块12通过滑块24跨坐在导轨23上。
可选地，磁吸金属板可为两个，两个磁吸金属板分布与导轨23的两侧，且两个磁吸金属板固定连接在安装支架20上，永磁铁也可为两个，永磁铁可以为圆形件，两个永磁铁均安装在第一连接块11的朝向安装支架20的一侧，且位于导轨23的两侧。
在一些实施例中，第一连接块11通过滑块24沿导轨23滑动，第一吸力单元151逐渐靠近第二吸力单元152，当第一吸力单元151与第二吸力单元152之间的距离小于吸力作用范围时，第一吸力单元151与第二吸力单元152相互吸引，同时滑块24与导轨23因第一吸力单元151与第二吸力单元152的吸力作用而产生平行于导轨23的摩擦力，进而使得X射线准直器100处于第一位置。
如图1和图2所示，驱动装置14可以包括驱动电机141和丝杠轴142，驱动电机141安装于安装支架20上，比如安装支架20具有相互垂直的导向板21和安装板22，第一连接块11和第二连接块12并排设置在导向板21上，驱动电设于安装板22，安装板22上设有避让丝杠轴142的避让孔。丝杠轴142与驱动电机141的电机轴动力耦合连接，驱动电机141可驱动丝杠轴142转动，丝杠轴142的轴线平行于导轨23，丝杠轴142与驱动电机141的电机轴可设为一体结构，一体式结构可节约纵向尺寸，当然，也可以选用普通的电机和丝杆通过联轴器连接，功能相同。
丝杠轴142与第二连接块12形成丝杠副，在一种实施例中，丝杠轴142上设有螺纹，第二连接块12可以设有螺纹孔，第二连接块12与丝杠轴142直接螺纹连接；在另一种实施例中，驱动装置14还可以包括法兰螺母18，法兰螺母18固定连接在第二连接块12的背离第一连接块11的一侧，法兰螺母18上可以设有螺纹孔，法兰螺母18可与丝杠轴142转动配合，丝杠轴142与法兰螺母18螺纹连接，在调节X射线准直器100时，法兰螺母18与第二连接块12共同沿丝杠轴142相对运动。
第二连接块12可通过螺纹孔沿丝杠轴142轴向移动，比如，在需要调节X射线准直器100时，驱动电机141驱动丝杠轴142转动，丝杠轴142与第二连接块12上的螺纹孔配合转动，第二连接块12沿丝杠轴142轴向移动，同时第二连接块12带动第一连接块11沿丝杠轴142轴向移动。
在一种可选的实施例中，第二连接块12位于第一连接块11背离驱动电机141的一侧，法兰螺母18与第二连接块12背离驱动电机141的一侧相连，丝杠轴142顺次贯穿第一连接块11与第二连接块12并与法兰螺母18螺纹连接，第一连接块11和第二连接块12上设有供丝杠轴142贯穿的避让孔，第一连接块11与丝杠轴142间隙配合，以防止第一连接块11干涉丝杠副运动。初始位置时第一挡板16、第二挡板17置于射源窗口200的左侧，可实现X射线准直器100的调节。
在另一种可选的实施例中，第一连接块11位于第二连接块12背离驱动电机141的一侧，法兰螺母18与第二连接块12靠近驱动电机141的一侧相连，丝杠轴142与法兰螺母18螺纹连接并顺次贯穿第二连接块12与第一连接块11，第一连接块11和第二连接块12上设有供丝杠轴142贯穿的避让孔，第一连接块11与丝杠轴142间隙配合，以防止第一连接块11干涉丝杠副运动。初始位置时第一挡板16、第二挡板17置于射源窗口200的右侧，也可实现X射线准直器100的调节。
为同时实现射源窗口200水平方向和竖直方向的无级调节，根据本发明一个的实施例的X射线准直器100，如图1-图10所示，安装支架20包括两个相互垂直的子板，每个子板可以均包括导向板21、安装板22，导向板21与安装板22相互垂直，且导向板21与安装板22刚性连接形成，可选地，驱动电机141安装在一个安装板22上，导轨23安装于导向板21上，遮挡组件10为两个，两个遮挡组件10相互垂直布置，且分设在两个子板上，两个遮挡组件10与两个子板一一对应，每个遮挡组件10的驱动电机141均安装与对应的一个安装板22上，导轨23安装于另一个导向板21上，同一个遮挡组件10的第一挡板16、第二挡板17可以共面设置，不同遮挡组件10的第一挡板16、第二挡板17错开设置，以防止不同遮挡组件10的第一挡板16、第二挡板17干涉。一个遮挡组件10的第一挡板16、第二挡板17与另一个遮挡组件10的第一挡板16、第二挡板17的相互垂直且可配合使用，通过调节两个遮挡组件10的位置状态，可精确地调节挡板对射源窗口200的辐射区域以及相对射线源焦点位置的任意变化，调节操作简单、精确。如图10所示，两个遮挡组件10的第一挡板16、第二挡板17相互配合限定出射源窗口200的辐射区域。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。