小型床旁ct扫描仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种医疗器械设备，更具体地说，本发明涉及一种小型床旁CT扫描仪。
【背景技术】
[0002]在我国，随着国民健康需求不断增长，加之中枢神经系统疾病发展快，病情危重，每年因脑部疾病而需要进行头部CT扫描的病人日益增加。目前，每年需要进行脑部扫描的约有2000万。然而，将一些病情严重的病人送到CT室进行扫描检查非常危险甚至不可能，因为在转送病人至CT室时，常常需要被迫暂时停止各种重要生理监测和一些抢救设备的使用，这有可能加重患者病情或导致并发症的发生，而且在病情变化时很难提供适时的监测和救治措施。因此，急需一种小型移动CT扫描仪为危重病人提供适时的床旁扫描服务，以避免延误诊断的危险。
[0003]目前已经有若干移动式CT仪产品，但无一例外地采用了与传统CT近似的技术，如闪烁体探测器阵列，滑环数据传输以及螺旋扫描的工作方式，且只能进行断层重建，都是将X射线源和探测器固定安装于转盘上，转盘旋转过程中，探测器接收穿透过人体器官或组织后的X射线，由计算机软件系统对采集的数据进行图像三维重建。而为了进一步体现便利性，适应未来市场的需求，床旁CT扫描仪的诊断功能宜作相应的扩展，如DR拍片、X透视，医生可根据病人检测部位、检查费用及图像分辨率的要求选择合理的检查方式。
[0004]再者，移动扫描仪存在诸多可以改进的地方。以CereTom为例，它主要是对扫描仪体积和重量进行了小型化改进，其扫描模式仍然沿用大型CT扫描仪的传统技术，导致被扫描物体接受更多的辐射剂量。同时，它也存在较大的周围环境剂量，相对增加了床旁检查的环境风险。另外，CereTom的扫描孔径只有30cm，空间较小，难以和一些重要生理监测和抢救设备的兼容使用。它还采用履带实现扫描移动，不仅对工作场地的地面要求非常高，扫描过程中机架的移动也可能对病人的实时监护产生影响。
[0005]床旁CT扫描仪具有质量轻、体积小、移动灵活等特点，但是目前市场上床旁CT扫描仪医学诊断功能比较单一，只能对病人进行CT扫描检测，不具备DR拍片功能，使得病人需要辗转多个检测室来完成所需的检测信息，给病人带来了诸多不便，特别是对不易移动的重症病人，需要一种多功能的CT扫描仪来方便进行多项检测，同时，现有的CT扫描仪至少需要回转扫描360度有效数据即可重建获得多个断层图像，其供电与通信方式若采用碳刷与低压滑环技术则成本太高且功能浪费，若单独在扫描盘背侧的同步带轮端面配置回转型拖链，则会大大增加扫描盘宽度，显得整机臃肿。其他过于复杂的布线方式虽能满足供电通信要求，但是存在线缆散乱、拉扯、扭曲等安全隐患，实际效果不理想。
【发明内容】
[0006]本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
[0007]本发明主要解决的是CT扫描仪对工作场地的地面要求非常高的技术问题，主要通过减小CT扫描仪的体积、重量、减少转动部件的转动弧度和整机的震动幅度，同时通过平衡校正来消除传动偏心力等措施来减轻和消除CT扫描仪自身的震动量来减少对工作地面的要求，进一步通过带有中控刹车机制的移动装置来辅助CT扫描仪的移动和固定，使得CT扫描仪的使用场地更广。
[0008]为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种小型床旁CT扫描仪，包括:
[0009]机架，其垂直架设在CT扫描仪的移动装置上；旋转部件，其通过回转轴承转动设置在所述机架上，所述旋转部件和机架为圆环状结构，圆环中心作为CT扫描仪的扫描孔；成像系统，其具有沿轴中心对称设置在所述旋转部件同侧壁上的X射线源组件和探测器组件，所述X射线源组件与所述旋转部件以转动轴连接，所述探测器组件以可平动的方式对应接收来自所述X射线源组件的出射线；以及拖链部件，其跨设在所述机架侧壁上，跨设长度不超过所述机架的半周长，所述拖链部件的一端固定在所述机架上，另一端随所述旋转部件活动设置在所述机架的侧壁上，电缆通过所述拖链部件连接电源与所述成像系统；其中，所述X射线源组件以锥形半扇束作为出射光束，所述X射线源组件旋转一定角度、所述探测器同步平动到完全接收所述出射光束的位置，同时所述成像系统以动态容积扫描方式旋转一周以完成对目标物的扫描成像过程。
[0010]优选的，所述回转轴承的外圈安装在所述机架的内圈上，且通过所述机架一侧壁上的凸台和设置在所述机架另一侧壁上的外圈压板限位，所述回转轴承采用可同时承受较大的轴向和径向负载的交叉滚子轴承；所述旋转部件具有转盘、法兰盘和同步带轮，所述转盘和法兰盘通过背对螺栓夹紧回转轴承内圈的方式连接，所述同步带轮与法兰盘外侧壁以螺钉连接，所述同步带轮与设置在所述机架正下方的带轮以同步带连接。
[0011]优选的，所述X射线源组件包括:底座，其内侧壁安装在所述转盘的外侧壁上；x射线源发生器，其内侧壁的一端通过支承轴承设置在所述底座的外侧壁上，所述X射线源组件的光束出射窗口设置在所述X射线源发生器的上表面；第一单轴驱动单元，其固定安装在所述底座的外侧壁上，所述第一单轴驱动单元包括第一滑轨、设置在第一滑轨上的第一滑块以及驱动所述第一滑块移动的第一驱动电机；以及第一连杆组件，其一端转动连接在所述第一滑块上，所述连杆组件的另一端转动连接在所述X射线源发生器内侧壁的另一端；其中，所述X射线源发生器内侧壁上设置有X射线源支座，其一端设置有台阶孔，其与所述支承轴承外圈轴配合连接，所述底座一端设置有突出的台阶轴，其与所述支承轴承内圈孔配合连接，所述支承轴承采用交叉滚子轴承。
[0012]优选的，所述探测器组件包括:第一基座，其内侧壁安装在与所述底座对应面的所述转盘外侧壁上；第二单轴驱动单元，其固定安装在所述第一基座上，所述第二单轴驱动单元包括第二滑轨、设置在第二滑轨上的第二滑块以及驱动所述第二滑块移动的第二驱动电机；探测器支座，其上端与所述第二滑块固定连接；平板探测器，其横向设置在所述探测器支座上，所述平板探测器的探测面与所述出射窗口相对，且所述平板探测器始终与所述转盘的径向垂直；其中，所述底座和基座呈180°相对固定安装于所述转盘上，所述底座和第二基座之间的垂直距离不小于所述转盘内孔的直径。
[0013]优选的，所述拖链部件包括:拖链，其定端置于所述机架正上端，所述拖链动端活动设置在所述机架侧壁上；外圈导向托盘，其安装于所述机架上，且处于所述同步带轮同轴的外周空间；内圈导向片，其与所述外圈导向托盘固接，且同轴设置在所述外圈导向托盘与所述同步带轮之间的区域，所述拖链动端活动设置在所述外圈导向托盘和所述同步带轮确定的环形空间内；以及随动件，其包括随动滚子和与其连接的随动弯板，所述随动滚子活动设置在所述法兰盘和机架之间的空间内，所述随动弯板跨设在所述旋转部件表面，且与所述拖链动端紧固连接；其中，所述拖链采用双向弯曲拖链，所述外圈导向托盘通过沉头螺钉连接在机架上同步带轮的外周空间，所述外圈导向托盘和内圈导向片的端面厚度不超出同步带轮的端面厚度。
[0014]优选的，所述法兰盘沿周向边缘开有环形导槽，导槽角度范围为150°，导槽上表面以螺钉固定设置有环形压板，法兰盘开设的导槽、环形压板和机架的内弧形面形成一个可约束随动滚子的几何空间，随动滚子轴线与扫描孔轴线平行；所述旋转部件旋转前150°范围内，拖链动端、随动滚子与随动弯板保持绝对静止，随动滚子与导槽滚动接触，期间电缆自由段在扫描孔内空间自由牵引，后230°范围内法兰盘通过随动滚子拉动随动弯板连同拖链动端一起作环形运动，总共完成380°回转角度。
[0015]优选的，所述外圈导向托盘安装在所述机架侧壁的±115°的角度范围内，所述外圈导向托盘正下端开口，所述同步带经过所述开口连接所述带轮和同步带轮，所述内圈导向片安装在所述外圈导向托盘与所述同步带轮之间区域的-115°?0°位置，CT扫描仪静置默认状态下，拖链动端位于-115°位置，随着所述转动部件的转动，拖链动端往复运动在±115°的角度范围内；其中，在0?115°区间内，所述外圈导向托盘与同步带轮形成的弧形空间容许拖链折叠通过，在0?-115°区间内，所述内圈导向片与同步带轮形成的弧形空间容许拖链单层通过。
[0016]优选的，所述移动装置包括:第二基座，其为长方形板状结构，所述基座的四个端角下端分别设置有医疗床轮，所述第二基座长度方向两端分别向上设置有推车扶手；中控刹车组件，其设置在所述扶手的上端，并可沿所述扶手上下伸缩；以及传动连杆组件，其设置在移动装置的下端，所述传动连杆组件同步连接四个所述医疗床轮的制动控制端，所述中控刹车组件的伸缩端通过闸线与所述传动连杆组件的活动端连接；其中，所述第二基座上活动设置有升降组件，CT扫描仪设置在所述升降组件上。
[0017]优选的，所述X射线源发生器的出射窗口设置有用于限制射线束形状的限束器，所述限束器内设置有用于显示扫描视野的视野指示机构，所述视野指示结构包括LED光源、限束光阑以及发射镜，所述LED光源的焦点与X射线源球管焦点相对于所述反射镜成镜像关系。
[0018]优选的，所述探测器组件对应位置的所述转盘上设置有若干个配重块，所述配置块用于对所述旋转部件的回转离心力进行调平衡。
[0019]本发明至少包括以下有益效果:
[0020]1、采用半扇束倾斜探测器扫描模式，该扫描模式将显著降低扫描仪的探测器成本，同时降低了对X射线源扇形角的要求，扩大了对现有射线源的选择。在同等扫描视野的前提下，倾斜安装的平板探测器增大了探测器到旋转中心的距离，从而实际上增大了扫描仪的内径，方便对有辅助监测救护仪器的病人的扫描；
[0021]2、兼具DR拍片、CT扫描和透视功能，该功能通过专门设计的扫描模式变换机构使得该床旁CT扫描仪一机三用，提高了使用效率，满足了不同条件下的使用需求；
[0022]3、采用独特设计的拖链结构，显著减小整机重量和体积；
[0023]4、采用两端可控的中控刹车机制，提高了机动性，缩短了仪器定位摆放准备时间；
[0024]5、采用可见光显示扫描视野，相比传统的激光十字线，简化了病人在锥束CT扫描前的摆位过程；
[0025]6、本发明的CT扫描仪具有超大扫描孔径，尤其适用于带有多种生命体征维持设备等外围设备的危重病人，扩大了适用范围。
[0026]7、本发明提供了一种小型床旁CT扫描仪，扩展了床旁CT扫描仪的使用功能，提升了床旁CT扫描仪的便利性，医生可根据病人检测部位、检查费用及图像分辨率的要求选择合理的检查方式；
[0027]8XT扫描功能采用偏置平板探测器加倾斜X射线源的半扇束扫描方式，有效增大了扫描视野和扫描孔径，且降低了对X射线源扇形角的要求；
[0028]9、DR拍片功能则采用X射线源和平板探测器竖直正对照射投影方式，以低辐射剂量对病症部位进行快速检查；
[0029]10、本发明提供的CT扫描、DR拍片功能的切换机构允许CT扫