具有辅助安全机构的台架的制作方法
【专利摘要】一种X线断层照相设备的台架具有围绕轴线可旋转的旋转部件。旋转部件承载附接至其的至少一个构件。构件通过主附接机构和辅助附接机构附接，其中在正常操作期间仅主附接机构接合。辅助附接机构(在一个实施例中为T形槽接口)在主附接机构未适当作用时出于安全和其它原因接合。
【专利说明】
具有辅助安全机构的台架
技术领域
[0001 ] 本文公开的主题大体上涉及台架设计(gantry design)，并且更具体地涉及用于台架的安全机构。
【背景技术】
[0002]台架是射线照相(rad1graphy)和X线断层摄影(tomography)系统的重要部分。医学成像系统可包括台架，其包括用于支承围绕扫描仪的扫描轴线的旋转部件的静止框架。旋转部件包括中心开口，其大到足以接收沿扫描轴线延伸的患者。旋转部件在扫描或成像程序期间围绕患者旋转。X射线管可穿过从X射线探测器的阵列的中心开口对角地定位在旋转部件上。当旋转部件旋转时，X射线管沿扫描平面投射能量束或X射线穿过患者且到达探测器阵列。通过围绕扫描轴线且关于患者旋转X射线源，X射线从许多不同方向投射穿过患者。患者的扫描部分的图像可使用计算机由探测器阵列提供的数据构成。
[0003]X射线探测器、X射线管和其它构件可附接到旋转部件上。这些构件可能较重，且旋转部件可在高速下旋转。这可产生显著的力。将构件附接到旋转部件上的紧固元件可经历特别高的应力，尤其是在转速增大时。紧固元件可能未由技术人员或安装专业人员正确地设置。紧固元件可弯曲、破裂和/或促使构件与旋转部件断开。这些因素可导致放射线照相或X线断层照相系统的破坏或危害附近的人员。辅助的附接源可用于安全性和可用性。
【发明内容】
[0004]按照实施例，提供了一种用于X线断层照相系统的台架，其可包括:静止支承结构；具有用于插入受验者的开口的旋转部件，其中旋转部件附接到支承结构上;构件;其中该构件可通过主附接机构附接到旋转部件上，以及其中该构件可通过辅助附接机构附接到旋转部件上，辅助附接机构为T形槽接口。而且，系统可包括可装固到第一部件上且具有限定由唇部界定的凹口的底座的插口、具有可装固到第二部件上的细长的柄部分的紧固件，以及可滑动地插入插口的凹口中的头部，在插口的凹口中的头部由插口的唇部固持，以及其中第一部件为旋转部件，且第二部件为构件，或第一部件为构件，且第二部件为旋转部件。而且，系统可包括用于将t形槽紧固件装固就位来防止紧固件从t形槽插口的轴向移动的锁扣，其中t形槽紧固件包括插入侧上的成角边缘，且成角边缘在t形槽紧固件滑入t形槽插口中时压下锁扣。
[0005]在一个实施例中，在旋转部件的旋转期间，如果主附接机构接合，则辅助附接机构不支承构件的重量。如果主附接机构未接合，则辅助附接机构支承构件的重量。在此情况下，t形槽接口可生成人可听到的噪音。如果主附接机构较弱、有故障、破损或仅部分地接合，则辅助附接机构可支承机构的部分或全部重量。
[0006]按照实施例，提供了一种构件，其包括接受主附接机构的至少一个接收槽口、作为辅助附接机构的一部分的至少一个t形槽紧固件，以及其中主附接机构和辅助附接机构可用于将构件附接到支承结构上。
[0007]按照实施例，提供了一种支承结构，其包括接受主附接机构的至少一个接收槽口、作为辅助附接机构的一部分的至少一个接收插口，插口具有限定由唇部界定的凹口的底座，其中主附接机构和辅助附接机构可用于将构件附接到支承结构上。如果主附接机构接合，则辅助附接机构不支承构件的重量。
【附图说明】
[0008]图1为按照实施例的具有台架的医疗成像系统的成角视图。
[0009]图2为按照实施例的医疗成像系统的示意性框图。
[0010]图3为按照实施例的利用主附接机构和辅助附接机构附接到旋转部件上的构件的侧视图。
[0011]图4为按照实施例的利用辅助附接机构附接到旋转部件上的构件的侧视图。
[0012]图5为按照实施例的接合的辅助附接机构的侧视图。
[0013]图6为按照实施例的具有t形槽插口的旋转部件的成角视图。
[0014]图7为按照实施例的附接到旋转部件上的构件的侧视图。
[0015]图8为按照实施例的具有t形槽插口和锁扣的旋转部件的侧视图。
[0016]图9为按照实施例的具有t形槽插口和锁扣的旋转部件的侧视图。
[0017]图10为按照实施例的插入到旋转部件中的构件的侧视图。
[0018]图11为按照实施例的附接到旋转部件上的构件的视图。
[0019]图12为按照实施例的燕尾形t形槽紧固件头部的侧视图。
[0020]图13为按照实施例的钩形t形槽紧固件头部的侧视图。
【具体实施方式】
[0021]在连同附图阅读时，将更好地理解前述概要和某些实施例和权利要求的以下详细描述。就附图示出各种实施例的功能框的图示而言，功能框不一定表示硬件电路之间的划分。因此，例如，功能块(例如，处理器、控制器或存储器)中的一个或更多个可在单件硬件(例如，通用信号处理器或随机存取存储器、硬盘等)或多件硬件中实施。应当理解的是，各种实施例不限于附图中所示的布置和仪器。
[0022]如本文中所使用的，以单数叙述且冠以词语〃一个〃或〃一种〃的元件或步骤应当理解为未排除多个所述元件或步骤，除非明确指出此类排除。此外，参考〃一个实施例〃不旨在理解为排除也结合所述特征的附加实施例的存在。此外，除非明确相反指出，否则实施例"包括〃或〃具有〃带特定性质的元件或多个元件可包括不具有此性质的附加此类元件。
[0023]图1和2示出了包括台架12的计算机断层(CT)成像系统10。台架12具有旋转部件13、X射线源14，其朝旋转部件13的相对侧上的探测器组件18投射X射线束16。主轴承可用于将旋转部件13附接到台架12的静止结构上。X射线源14包括静止目标或旋转目标。探测器组件18由多个探测器20和数据采集系统(DAS)22形成，且可包括准直器(collimator)。多个探测器20感测穿过受验者24的投射的X射线，且DAS22将数据转换成数字信号来用于随后处理。各个探测器20产生模拟或数字电信号，其表示冲击X射线束且因此其穿过受验者24时的衰减束的强度。在扫描来获得X射线投射数据期间，旋转部件13和安装在其上的构件可围绕旋转中心旋转。
[0024]旋转部件13的旋转和X射线源14的操作由CT系统10的控制机构26管理。控制机构26可包括X射线控制器28和发生器30，发生器30将功率和定时信号提供至X射线源14和台架马达控制器32，该控制器32控制旋转部件13的转速和位置。图像再现器34从DAS22接收采样和数字化的X射线数据，且执行高速图像再现。再现的图像输出至计算机36，其将图像储存在计算机储存装置38中。
[0025]计算机36还从操作者经由操作者控制台40接收命令和扫描参数，控制台40具有一些操作者界面的形式，诸如键盘、鼠标、触摸敏感控制器、声音触动的控制器，或任何其它适合的输入设备。显示器42允许操作者观察到再现图像和来自计算机36的其它数据。操作者提供的命令和参数由计算机36使用，以将控制信号和信息提供至DAS22、X射线控制器28和台架马达控制器32。此外，计算机36操作台马达控制器44，其控制机动化的台46来定位受验者24和台架12。具体而言，台46使受验者24完全或部分地移动穿过台架开口 48或开孔。坐标系50限定受验者24沿其移入和移出开口 48的患者或Z轴线52、探测器组件18沿其穿过的台架周向或X轴线54，以及沿从X射线管14的焦点到探测器组件18的方向穿过的Y轴线56。
[0026]图3示出了根据一个实施例的具有附接到其上的构件60的旋转部件13的一个视图。旋转部件13也可称为鼓或盘。构件60可为X射线管、高压发生器、换热器、准直仪、图像探测器、电路板底盘、配重、电源，或待附接到旋转部件13上的其它物件。
[0027]图3示出了处于正常操作状态的主附接机构62和辅助附接机构64。主附接机构62可在一个实施例中为螺栓，或在备选实施例中为其它类型的紧固元件。图3示出了经由槽口70附接到构件60上的主附接机构62。尽管主附接机构与旋转部件成垂直角示出，但它们可设置成备选角或定向来用于紧固。在如图3中所示的正常操作中，接合了主附接机构62，因此相对于旋转部件13齐平压制，以防止医疗成像系统的操作期间由于离心力、重力或其它力引起的构件60的任何拉离。尽管图3示出了槽口70中的并未相对于旋转部件13齐平的主附接机构62的侧部，但侧部可在备选实施例中齐平。在一个实施例中，槽口 70可具有螺纹以接受螺栓或螺钉。尽管图3示出了两个主附接机构62，但在不同实施例中可存在任何数目。
[0028]辅助附接机构64示为T形槽接口，在该处，构件60具有可滑入T形槽插口66的T形槽紧固件683形槽紧固件68包括柄和头部。在该实施例中，T形槽插口 66整体结合到旋转部件13中。在备选的实施例中，插口66可附接到旋转部件13上。在该实施例中，T形槽紧固件68整体结合到构件60中。在备选实施例中，紧固件68可附接到构件60上。在一个实施例中，辅助附接机构64为安全装置。在图3中所示的正常操作状态中，辅助附接机构64并未接合，且未承载构件负载或重量。因此，图3示出没有紧固件68的部分相对于旋转部件13齐平压制。在正常操作期间不承载负载保持其尽可能强，且减少了磨损。尽管图3示出了两个辅助附接机构64，但在不同实施例中可存在任何数目。
[0029]T形槽接口可在一个实施例中描述为具有限定由唇部界定的凹口的底座的插口，以及紧固件，其具有细长的柄部分和可滑动地插入插口的凹口中的头部，在插口的凹口中头部由插口的唇部固持。
[0030]图4示出了系统，其中主附接机构未安装，且辅助附接机构64接合。旋转部件13中的槽口70在该实例中为空的。这可能是在主附接机构未放置就位、落出、没有足够转矩来牢固紧固、不是正确类型的机构(错误长度、强度等)、疲劳、破损或它们发生了一些其它问题的情形中。这可认作是主附接机构的故障状态。在此情形中，辅助附接机构64接受负载。这由紧固件68的头部在旋转期间相对于顶部插口 66齐平示出，因为力将构件60拉离旋转部件
13。因此，辅助附接机构64保护构件60免于沿径向或从旋转部件13以其它方式射出。还可存在辅助附接机构仅接受部分负载的情形，诸如在仅一些主附接机构接合或使用的主附接机构出于一些原因较弱时。
[0031 ]根据一个实施例，辅助附接机构的T形槽接口内的间隙允许在辅助附接机构64接合时产生可听噪音。这可提示附近的操作人员注意到台架12在安全或故障保险模式中运行，且不在正常模式中，所以操作者可注意安全问题。系统可布置成使得可听噪音仅在台架12上旋和下旋期间或在操作期间的所有时间。根据备选实施例，间隙使得不可能听到可听噪音。
[0032]辅助附接机构64的自动接合是故障保险的。这可为期望的，因为现场工程师可能未触动故障保险件(如果其为手动的)。手动安装的故障保险件经历自身不正确的安装。根据一些实施例，系统可自动地接合，且不需要手动干预来触动故障保险保护。一旦构件60就位，则其将不会从旋转结构抛出，即使未安装任何主附接机构62。
[0033]图5示出了接合的辅助附接机构64。根据一个实施例，辅助附接机构64的设计导致了基本均匀的力分布，因为负载由T形的两侧承载。这提高了辅助附接机构的强度和可靠性。
[0034]图6示出了旋转部件13的角向视图，部件13包括辅助附接机构64的一部分，t形槽插口 66。构件60首先沿Z方向52滑入旋转部件13中。然后，主附接机构可经由槽口 70安装。图6中所示的槽口 70是示例性的。可存在一个或更多个槽口 70，且以各种布置设置在旋转部件13中。
[0035]图7示出了备选实施例中的辅助附接机构64的视图。T形槽紧固件整体结合或附接到旋转部件13上。T形插口整体结合或附接到构件60上。
[0036]图8和9示出了包括锁扣72的旋转部件13的视图。锁扣72在构件滑动跨过其且进入插口66时压下。图8示出了成角的视图。图9示出了前视图。具有t形槽紧固件的构件可沿图8中的插口 66中所示的箭头方向滑入旋转部件13中。在构件完全滑入插口 66之后，锁扣上升以沿轴向或Z方向52将构件紧固件装固就位。因此，锁扣沿轴向或Z方向52将构件固持在旋转部件13的t形槽插口 66中。锁扣还可称为Z捕集装置、弹簧销或本领域中常见的其它名称。在一个示例实施例中，其为具有弹簧机构的弹簧销。
[0037]在一个实施例的设计中，锁扣72自动地接合。它可通过手动用户输入或构件到台架的旋转部件13中的插入来解除接合。在该实施例中，锁扣72不可留在解除接合状态。当对锁扣的用户输入除去或构件完全插入时，锁扣自动地回到其接合状态。锁扣72还可在旋转力沿径向方向向外推时保持就位。
[0038]图10示出了使用根据一个实施例的辅助附接机构插入旋转部件13中的构件60的侧视图。t形槽紧固件头部74具有成角边缘76，其在构件60沿图10中的箭头的Z方向滑入旋转部件13的辅助附接机构中时压下锁扣72。在构件60完全插入之后，锁扣72自动地升高来阻挡构件60没有手动输入的除去。成角边缘76还可称为倒角或斜面。
[0039]图11示出了系统的附加实施例。旋转部件13因此进一步示为具有旋转部件13的外侧上的构件60。图11示出了附接或安装到旋转部件13的内侧上的各种形状和尺寸的构件60。主附接机构仍是系统的一部分，但在附图中未示出。示出了辅助附接机构64，每个构件60有时带有一个、两个或三个辅助附接机构64，以示出系统的灵活性。在备选实施例中，构件可置于旋转部件13的内侧和外侧两者上。
[0040]图12示出了根据一个实施例的构件60的侧视图，其中t形槽紧固件头部80为燕尾形。这是可使用的另一个t形槽紧固件和插口设计的实例。
[0041]图13示出了根据一个实施例的构件60的侧视图，其中t形槽紧固件头部82为钩形。这是可使用的另一个t形槽紧固件和插口设计的实例。可使用本领域中常见的其它t形槽紧固件和插口设计。接收插口也可定制为最佳地接受特殊紧固件设计。
[0042]公开的系统提供了用于台架的有用安全机构。它提供了辅助附接机构，其在正常操作期间未在负载下。当辅助附接机构由于与主附接机构的问题而出于安全原因接合时，系统可生成操作者听到的可听噪音，且解决该问题。系统还通过提供自动锁扣来提供附加安全能力，以防止辅助附接机构沿Z方向的任何滑动。
[0043]应当注意的是，辅助附接机构在一些实施例中为后备安全机构，但在其它实施例中也可简单地为也承载同时的负载的第二附接机构。
[0044]将理解的是，以上描述旨在为示范性而非限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可与彼此组合使用。此外，可制作出许多改型来使特定情形或材料适于本发明的各种实施例的教导内容，而不脱离其范围。尽管本文所述的材料的大小和类型旨在限定本发明的各种实施例的参数，但实施例绝不是限制性的，且为示例性实施例。本领域的技术人员在查阅以上描述时将清楚许多其它实施例。因此，本发明的各种实施例的范围应当参照所附权利要求连同此权利要求所属的等同方案的完整范围确定。
[0045]在所附权利要求中，用语〃包括(including)〃和〃其中(in which)〃用作相应用语〃包括(comprising)〃和〃其中(which)〃的通俗英文同义词。此外，在所附权利要求中，用语〃第一〃、〃第二〃和〃第三〃等只用作标记，且不旨在对其对象施加数字要求。此外，所附权利要求的限制并未以装置加功能的格式撰写，且不旨在基于35 U.S.C.§ 112的第六段理解，除非且直到此权利要求限制明确地使用短语〃装置〃后接没有另一个结构的功能的声明。
[0046]本书面描述使用了实例来公开本发明的各种实施例，包括最佳模式，且还使本领域的任何技术人员能够实践本发明的各种实施例，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何并入的方法。本发明的各种实施例的专利范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其它实例。如果实例具有并非不同于权利要求的书面语言的结构元件，或如果实例包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构元件，则此类其它实例意图在权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种用于X线断层照相系统的台架，包括:静止支承结构；具有用于受验者的插入的开口的旋转部件，其中所述旋转部件附接至所述支承结构； 构件；其中所述构件可通过主附接机构附接至所述旋转部件；以及其中所述构件可通过辅助附接机构附接至所述旋转部件，所述辅助附接机构为T形槽接口。2.根据权利要求1所述的台架，其特征在于:所述主附接机构为一个或更多个螺栓。3.根据权利要求1所述的台架，其特征在于，所述T形槽接口还包括:可装固至第一部件且具有限定由唇部界定的凹口的底座的插口；紧固件，其具有可装固至第二部件的细长的柄部分，以及可滑动地插入到所述插口的 所述凹口中的头部，在所述插口的所述凹口中所述头部由所述插口的所述唇部固持；以及 其中所述第一部件为所述旋转部件，且所述第二部件为所述构件，或所述第一部件为 所述构件，且所述第二部件为所述旋转部件。4.根据权利要求3所述的台架，其特征在于:所述紧固件头部成形为T形。5.根据权利要求3所述的台架，其特征在于:所述紧固件头部成形为燕尾形。6.根据权利要求3所述的台架，其特征在于:所述紧固件头部成形为钩形。7.根据权利要求1所述的台架，其特征在于，所述T形槽接口还包括:整体结合到所述旋转部件中的t形槽插口；以及整体结合到所述构件中的t形紧固件。8.根据权利要求1所述的台架，其特征在于，所述T形槽接口还包括:用于将t形槽紧固件装固就位来防止所述紧固件从t形槽插口的轴向移动的锁扣。9.根据权利要求8所述的台架，其特征在于:所述t形槽紧固件包括插入侧上的成角边缘；以及所述成角边沿在所述t形槽紧固件滑入所述t形槽插口中时压下所述锁扣。10.根据权利要求8所述的台架，其特征在于，所述锁扣包括弹簧销。11.根据权利要求1所述的台架，其特征在于:在所述旋转部件的旋转期间，如果所述主附接机构接合，则所述辅助附接机构不支承 所述构件的重量。12.根据权利要求1所述的台架，其特征在于:在所述旋转部件的旋转期间，如果所述主附接机构未接合，则所述辅助附接机构支承 所述构件的重量。13.根据权利要求12所述的台架，其特征在于:所述t形槽接口生成人可听到的噪音。14.根据权利要求1所述的台架，其特征在于:在所述旋转部件的旋转期间，如果所述主附接机构部分地接合，则所述辅助附接机构 支承所述构件的其余重量。15.根据权利要求1所述的台架，其特征在于:所述构件为X射线管、高压发生器、换热器、准直仪、图像探测器、电路板底盘、配重或电源。16.—种构件，包括:至少一个接收槽口，以接受主附接机构；作为辅助附接机构的一部分的至少一个t形槽紧固件；以及 其中所述主附接机构和所述辅助附接机构可用于将所述构件附接至支承结构。17.根据权利要求16所述的构件，其特征在于:所述主附接机构为一个或更多个螺栓。18.根据权利要求16所述的构件，其特征在于:所述构件为X射线管、高压发生器、换热器、准直仪、图像探测器、电路板底盘、配重或电源。19.一种支承结构，包括:至少一个槽口，以接受主附接机构；作为辅助附接机构的一部分的至少一个插口，所述插口具有限定由唇部界定的凹口的 底座；以及其中所述主附接机构和所述辅助附接机构可用于将构件附接至所述支承结构。20.根据权利要求19所述的支承结构，其特征在于:如果所述主附接机构接合，则所述辅助附接机构不支承所述构件的重量。
【文档编号】A61B6/03GK105960205SQ201480074925
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2014年9月18日
【发明人】B.史密斯, C.史密斯
【申请人】通用电气公司