专利名称：射线成像装置的制作方法
射线成像装置
技术领域：
本发明涉及射线成像领域，特别是涉及一种射线成像装置。背景技术：
X射线成像装置用于头颅扫描及口腔CT (Computed Tomography)扫描。此种装置用于整个头颅、口腔及牙齿部位的肌肉、神经和骨骼组织的三维结构图像。X射线成像技术是射线探测技术，计算机技术和计算物理相结合的一门高新技术，利用人体各种组织(包括正常组织和异常组织)对X射线的衰减不同这一特性，由X探测器接收X射线通过人体后的射线强度并将其数字化，从而反映出不同组织的结构。全景、头颅、CT扫描均为X射线成像的不同模式，通过不同的几何结构与机械扫描系统实现。X射线源和探测器分别安装在被扫描组织的两侧，方向相对。当X射线源产生的X射线穿过被扫描组织，透过组织的X射线为探测器所接收。探测器对X射线高度敏感，它将接收到的X射线先变成模拟信号，再变换为数字信号，然后输入计算机的中央处理系统，经过相对应的重建算法重现二维或三维的图像，再经显示装置显示出来。在传统的CT装置中，采用的是立柱加悬臂结构，C形臂通过转轴悬挂在悬臂的末端，当立柱收到外力发生微小晃动的时候，该微小晃动到达悬臂末端的C形臂时会被放大， C形臂会发生较大幅度的晃动。并且转轴也会随悬臂晃动导致C形臂在旋转的过程中发生更大的晃动，从而导致位于C形臂两端仪器的晃动，这导致整个系统的机械结构的稳定性较差，微小的外力就可使整个装置产生晃动，从而导致最终成像的质量受到影响。
发明内容基于此，有必要提供一种能够提高成像质量的射线成像装置。一种射线成像装置，包括底座，固定安装在安装平面上；旋转臂，可安装在所述底座上，并在所述底座上可转动，所述底座支撑所述旋转臂；射线源支架，设于所述旋转臂的一侧；探测器支架，设于所述旋转臂远离所述射线源支架的一侧，所述旋转臂与所述射线源支架及探测器支架共同形成U形结构；射线源，设于所述射线源支架远离所述底座的一端，所述射线源支架用于提供一支撑力于所述射线源；探测器，设于所述探测器支架远离所述底座的一端，所述探测器支架用于提供一支撑力于所述探测器，所述探测器与所述射线源相对设置，用于探测所述射线源发出的射线.
一入 ，其中，所述转动臂在所述底座上转动时，所述射线源及所述探测器围绕所述旋转臂的转轴所在轴线转动。
进一步地，包括射线源定位机构，设于所述射线源支架上，使所述射线源相对于所述射线源支架可滑动；探测器定位机构，设于所述探测器支架上，使所述探测器相对于所述探测器支架可滑动；其中，所述射线源定位机构及所述探测器定位机构使所述探测器与所述射线源相向或背向滑动，以调节所述射线源与所述探测器之间的间距。进一步地，包括座椅，连接在所述底座上，位于所述射线源与所述探测器之间，所述座椅包括座位及椅背，所述椅背设于所述座位的一侧；牙托结构，设于所述座位靠近所述椅背的一侧，所述牙托结构与所述座位可滑动连接。进一步地，所述牙托结构包括牙托定位器，设于所述座位的一侧；牙托调节器，设于所述牙托定位器上；牙托臂，设于所述牙托调节器远离所述牙托定位器的一端；其中，所述牙托定位器调节所述牙托臂与所述椅背之间的间距，所述牙托臂随所述牙托调节器升降、转动。进一步地，所述椅背还设有第一调节杆，所述第一调节杆连接所述座位与所述椅背，以调节所述座位与所述椅背之间的间距。进一步地，所述座椅还包括头部定位器，设于所述座位的上方；第二调节杆，连接所述椅背与所述头部定位器，调节所述头部定位器与所述座位之间的间距。进一步地，所述座椅还包括固定在所述底座上的座椅支架，所述座椅支架可调节所述座位的高度。进一步地，还包括传动结构，所述传动结构设于所述底座上，所述传动结构包括动力件；主动轮，与所述动力件连接，所述动力件带动所述主动轮转动；从动轮，与所述主动轮配合，所述主动轮带动所述从动轮转动，所述从动轮与所述旋转臂连接，所述旋转臂随所述从动轮转动；及轴承，套设于所述座椅支架上，并与所述从动轮连接。进一步地，所述从动轮通过同步带传动、齿轮传动或是链条传动与所述主动轮配
I=I O进一步地，所述牙托的中部设有第一定位激光器，所述射线源或所述探测器上设有第二定位激光器及第三定位激光器，所述第二定位激光器与所述第三定位激光器垂直设置。上述射线成像装置中，射线源与探测器分别连接在射线源支架及探测器支架上，射线源支架与探测器支架分别连接在所述旋转臂上，旋转臂可安装在底座上。一方面，由于底座是固定安装在安装平面上的，当射线源及探测器发生晃动的时候，底座能够抑制晃动，避免位
5于C形臂两端仪器的晃动。另一方面，避免使用立柱及悬臂，旋转臂直接连接在底座上，增强了射线成像装置的稳定性，防止了由于射线成像装置不稳定造成的成像不稳定等问题， 提高了成像质量。
图1为一实施方式的射线成像装置的结构示意图；图2为图1所示射线成像装置的另一角度的示意图；图3为图1所示的传动结构的结构示意图；图4为图1所示射线成像装置的俯视图；图5为图1所示射线成像装置的第一定位激光在人脸上的投影；图6为图1所示射线成像装置的第二及第三定位激光在人脸上的投影。
具体实施方式为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、 “右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请参阅图1和图2，本发明较佳实施方式的射线成像装置100包括底座(图未标)、 传动结构110、射线源支架120、探测器支架130、射线源定位机构140、射线源150、探测器定位机构160、探测器170、座椅180及牙托结构190。底座固定在安装平面上，保证射线成像装置100位置稳定，不发生移动。请参阅图3，传动结构110设于底座上。传动结构110包括动力件111、主动轮112、 从动轮113、传动带114、轴承115、座椅支撑座116、旋转臂117及密封件118。动力件111为传动结构110提供动力。可以理解，动力件111可以为电机、减速器等。动力件111通过动力支撑架(图未标)与底座固定连接。动力件111与主动轮112连接，带动主动轮112转动。从动轮113与主动轮112配合，主动轮112带动从动轮113转动。从动轮113通过传动带114与主动轮112配合。从动轮113通过轴承115与座椅支撑座116相连接，轴承115套设于座椅支撑座116与从动轮113连接。从动轮113转动的时候固定座椅支撑座 116不发生转动。动力件111与座椅支撑座116之间的间距根据选用的电机型号、传动比等因素经过计算确定。可以理解，从动轮113还可以通过齿轮传动或是链条传动等传动方式与主动轮112配合。旋转臂117可安装在底座上，并在底座上可转动，底座支撑旋转臂117。具体地，在传动结构110中，旋转臂117通过从动轮113与底座可转动连接，旋转臂117随从动轮113 转动。密封件118将从动轮113、轴承115与座椅支撑座116之间进行密封。踏板(图未标)设于座椅支撑座116上，与其固定连接，固定不动。射线源支架120设于旋转臂117的一端。探测器支架130设于旋转臂117远离射线源支架120的一端。旋转臂117与射线源支架120及探测器支架130共同形成U形结构。射线源定位机构140设于射线源支架120上，且位于射线源支架120远离底座的一端。射线源定位机构140设有射线源滑轨(图未标)及射线源安装座(图未标)，射线源安装座设于射线源滑轨上，且射线源安装座可沿射线源滑轨滑动。射线源150与射线源定位机构140连接，射线源150相对于射线源支架120可滑动。射线源150安装在射线源定位机构140的安装座上，射线源安装座沿射线源滑轨滑动， 射线源150随射线源安装座滑动。射线源定位机构140设有滑轨(图未标)，射线源150与射线源定位机构140连接，当射线源150滑动到合适的位置时，射线源150发射出射线。射线源定位机构140可调节射线源150的位置。射线源支架120支撑射线源定位机构140及射线源150。可以理解，射线源定位机构140可以省略，射线源150直接与射线源支架120远离底座的一端连接。射线源支架120用于提供一支撑力于射线源150。探测器定位机构160设于所述探测器支架130上，且位于探测器支架130远离底座的一端。探测器定位机构160设有探测器滑轨(图未标)及探测器安装座(图未标)，探测器安装座设于探测器滑轨上，且探测器安装座可沿探测器滑轨滑动。探测器170与探测器定位机构160连接，探测器170相对于探测器支架130可滑动。探测器170安装在探测器定位机构160的探测器安装座上，探测器安装座沿探测器滑轨滑动，探测器170随探测器安装座滑动。根据成像的不同要求，调节探测器170相对于射线源150之间的间距。当探测器170滑动到合适的位置时，通过定位件(图未标)将探测器170与探测器定位机构160的位置固定。探测器170沿探测器定位机构160可移动。探测器170探测射线源150发出的射线。射线源定位机构140可调节射线源150的位置。探测器定位机构160可调节探测器 170的位置，进而调节射线源150与探测器170之间的间距。探测器支架130支撑探测器定位机构160及探测器170。可以理解，探测器定位机构160可以省略，探测器170直接与探测器支架130远离底座的一端连接，探测器支架130用于提供一支撑力于探测器170，探测器170与射线源 150相对设置，用于探测射线源150发出的射线。射线源150连接在射线源支架120，探测器170连接在探测器定位机构160上，并与旋转臂117连接，构成U形结构。采用U形结构， 以最经济、可靠的结构支撑射线源支架120及探测器170。一方面，由于底座是固定安装在安装平面上的，当射线源150及探测器170发生晃动的时候，底座能够抑制晃动底座能够抑制晃动，避免位于C形臂两端仪器的晃动。另一方面，避免使用立柱及悬臂，旋转臂117直接连接在底座上，增强了射线成像装置100的稳定性，防止了由于射线成像装置不稳定造成的成像不稳定等问题，提高了成像质量。请参阅图4，座椅180连接在踏板119上，位于射线源150与探测器170之间。座椅180包括座椅支架181、座位182、椅背183、第一调节杆184、头部定位器185、第二调节杆 186及固定绷带187。座椅支架181固定在座椅支撑座116上，座椅支架181可升降调节座位182。可以理解，座椅支撑座116可以省略，座椅支架181直接固定在底座上。座椅支架181为伸缩杆。椅背183设于座位182的一侧。患者坐在座位182上时，靠在椅背183，起到定位患者的作用。第一调节杆184连接座位182与椅背183，调节座位182与椅背183之间的间距。 可以理解，第一调节杆184可以为伸缩杆或是滑杆等。头部定位器185设于座位182的上方。头部定位器185为半圆环状，用于固定患者的头部。第二调节杆186可滑动连接椅背183与头部定位器185，调节头部定位器185与座位182之间的间距。可以理解，第二调节杆186可以为伸缩杆或是滑杆等。固定绷带187为柔性材料，在患者就位前解开，定位后解锁。请再次参阅图4，牙托结构190设于座位182靠近椅背183的一侧。牙托结构190 包括牙托定位器191、牙托调节器193及牙托臂195。牙托定位器191与座位182连接。牙托调节器193设于牙托定位器191上。牙托臂195设于牙托调节器193远离牙托定位器191的一端。牙托定位器191调节牙托调节器193与椅背183之间的间距，牙托臂195随牙托调节器193升降、转动。牙托调节器193根据患者的身高不同，沿牙托调节器193的轴线升降，调节牙托臂195与座位182之间的间距。并且，当患者就位或是离开的时候，旋转牙托调节器193使牙托臂195以牙托调节器193的轴线向外旋转一定的角度，使患者能够方便就位或是离开。牙托臂195的一端设有第一定位激光器(图未示)。射线源150或探测器170上设有第二定位激光器(图未示)及第三定位激光器(图未示)，第二定位激光器与第三定位激光器垂直设置。如图5所示，第一定位激光器发射出的第一定位激光投向头部的正面中线，投影在人脸上呈竖直直线。如图6所示，第二定位激光器与第三定位激光器发射出的第二定位激光与第三定位激光从头部侧面定位，投影在人的侧脸上分别呈水平和竖直直线。 利用三束定位法定位患者的检测位置，当三束线定位激光两两垂直且三束定位激光的交点在射线成像装置100的主旋转中心线上，说明患者定位于较好的检测位置上，能够较好的进行检测。在患者坐上座椅180前，牙托调节器193的位置姿态为向外移开状态，头部定位器 185上附属的固定绑带187松开。患者就位后，牙托调节器193向里旋转到达患者面前。根据三束定位激光的位置，调节头部定位器185、第一调节杆184、第二调节杆186及牙托定位器191，将头部定位器185上下、前后移动到合适位置后将固定绑带187系上。定位结束后，调节探测器定位机构160及射线源定位机构140将探测器170及射线源150根据实际选择的扫描模式的需要调节到相应的位置，如头颅正侧位扫描一般需要将探测器170向患者头部靠近，将射线源150向远离患者的方向调节，三维CT扫描需要根据成像区域的大小作相应的调节。若模式选定，探测器170及射线源150间距也调整完毕，启动射线成像装置100底部的传动结构110，旋转臂117带动射线源150及探测器170旋转。当射线源150及探测器170旋转一定的角度，完成扫描。扫描所得的数据经过处理重建得到三维CT图像、头颅正侧位头像以及全景头像。全景扫描模式的实现需要根据三维CT扫描结果运用软件算法来实现，方便对熟悉传统牙片机、全景机等读图习惯的使用者。以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种射线成像装置，其特征在于，包括 底座，固定安装在安装平面上；旋转臂，可安装在所述底座上，并在所述底座上可转动，所述底座支撑所述旋转臂； 射线源支架，设于所述旋转臂的一侧；探测器支架，设于所述旋转臂远离所述射线源支架的一侧，所述旋转臂与所述射线源支架及探测器支架共同形成U形结构；射线源，设于所述射线源支架远离所述底座的一端，所述射线源支架用于提供一支撑力于所述射线源；探测器，设于所述探测器支架远离所述底座的一端，所述探测器支架用于提供一支撑力于所述探测器，所述探测器与所述射线源相对设置，用于探测所述射线源发出的射线；其中，所述旋转臂在所述底座上转动时，所述射线源及所述探测器围绕所述旋转臂的转轴所在轴线转动。
2.根据权利要求1所述的射线成像装置，其特征在于，包括射线源定位机构，设于所述射线源支架上，使所述射线源相对于所述射线源支架可滑动；探测器定位机构，设于所述探测器支架上，使所述探测器相对于所述探测器支架可滑动；其中，所述射线源定位机构及所述探测器定位机构使所述探测器与所述射线源相向或背向滑动，以调节所述射线源与所述探测器之间的间距。
3.根据权利要求1所述的射线成像装置，其特征在于，包括座椅，连接在所述底座上，位于所述射线源与所述探测器之间，所述座椅包括座位及椅背，所述椅背设于所述座位的一侧；牙托结构，设于所述座位靠近所述椅背的一侧，所述牙托结构与所述座位可滑动连接。
4.根据权利要求3所述的射线成像装置，其特征在于，所述牙托结构包括 牙托定位器，设于所述座位的一侧；牙托调节器，设于所述牙托定位器上； 牙托臂，设于所述牙托调节器远离所述牙托定位器的一端；其中，所述牙托定位器调节所述牙托臂与所述椅背之间的间距，所述牙托臂随所述牙托调节器升降、转动。
5.根据权利要求3所述的射线成像装置，其特征在于，所述椅背还设有第一调节杆，所述第一调节杆连接所述座位与所述椅背，以调节所述座位与所述椅背之间的间距。
6.根据权利要求3所述的射线成像装置，其特征在于，所述座椅还包括 头部定位器，设于所述座位的上方；第二调节杆，连接所述椅背与所述头部定位器，调节所述头部定位器与所述座位之间的间距。
7.根据权利要求3所述的射线成像装置，其特征在于，所述座椅还包括固定在所述底座上的座椅支架，所述座椅支架可调节所述座位的高度。
8.根据权利要求7所述的射线成像装置，其特征在于，还包括传动结构，所述传动结构设于所述底座上，所述传动结构包括动力件；主动轮，与所述动力件连接，所述动力件带动所述主动轮转动； 从动轮，与所述主动轮配合，所述主动轮带动所述从动轮转动，所述从动轮与所述旋转臂连接，所述旋转臂随所述从动轮转动；及轴承，套设于所述座椅支架上，并与所述从动轮连接。
9.根据权利要求8所述的射线成像装置，其特征在于，所述从动轮通过同步带传动、齿轮传动或是链条传动与所述主动轮配合。
10.根据权利要求1所述的射线成像装置，其特征在于，所述牙托的中部设有第一定位激光器，所述射线源或所述探测器上设有第二定位激光器及第三定位激光器，所述第二定位激光器与所述第三定位激光器垂直设置。
全文摘要
一种射线成像装置包括固定安装在安装平面上的底座、可安装在底座上的旋转臂、设于旋转臂的一侧的射线源支架、设于射线源支架远离底座的一端的射线源、设于旋转臂远离射线源支架的一侧的探测器支架、设于所述探测器支架远离所述底座的一端的探测器，探测器探测射线源发出的射线。底座固定安装在安装平面上，底座能够抑制晃动。采用U形结构，以最经济、可靠的结构支撑射线源支架及探测器，并且维持稳定的连接。增强了射线成像装置的稳定性，提高了成像质量。
文档编号A61B6/14GK102551772SQ20121007073
公开日2012年7月11日 申请日期2012年3月16日 优先权日2012年3月16日
发明者夏丹, 张其阳, 张成祥, 戎军艳, 蒋昌辉, 郑海荣 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院